[发明专利]内置模拟物理力学实验场景的电子装置及其控制方法

权利要求书

1、一种内置模拟物理力学实验场景的电子装置，其特征在于，它包括:

一中央处理单元(MCU)，用于处理程序指令并执行相应运算；

一显示驱动电路，经总线连接于中央处理单元，支持单色LCD和真彩高分辨率LCD，用于显示图形、图像、文字信息；

一存储单元，经总线连接于中央处理单元，用于存储用户信息、与物理力学实验相关的信息，诸如，实验课题、课件、器件图库及函数库；

一触摸屏及控制电路，经总线连接于中央处理单元，用于接收用户输入及操作指令；

一键盘控制电路，经总线连接于中央处理单元，用于接收用户输入及操作指令；

一VGA视频输出接口，经总线连接于中央处理单元，并可外接投影机，用于将实验内容及过程通过投影机投影到大屏幕，便于演示和交流；

一USB通讯接口及供电电路，经总线连接于中央处理单元，并经总线外接电脑，用于与电脑联接进行用户数据传输、系统升级；

一无线数据通讯接口，经总线连接于中央处理单元，并经总线外接于其它用户，以实现点对点数据通讯和点对多数据群发通讯。

2、一种实现权利要求1所述内置模拟物理力学实验场景电子装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)创建并设置器件属性(步骤101)；

(2)判断是否运行(步骤102)；

(3)若步骤102的判断结果为否，则重新判断是否运行(步骤102)；

(4)若步骤102的判断结果为是，则调用Kernal函数根据运动对象的当前状态计算它的下一个状态(步骤103)；

(5)计算各物理参数的影响(步骤104)；

(6)对运动对象位置的修正(步骤105)后返回步骤103；

(7)得到运动对象新的状态，包括位置、速度、加速度、受力(步骤106)；

(8)判断是否达到每脉扫描次数(步骤107)；

(9)若步骤107的判断结果为否，则结束(步骤109)；

(10)若步骤107的判断结果为是，则经“调用redraw函数绘制运动对象，输出参数”(步骤108)转入结束(步骤109)。

3、根据权利要求2所述内置模拟物理力学实验场景电子装置的控制方法，其特征在于，所述步骤104中的各物理参数包括以下内容:

计算重力的影响；

计算电场的影响；

计算磁场的影响；

计算万有引力的影响；

计算弹簧的影响；

计算支撑体的影响；

计算点电荷的影响；

计算直线轨道的影响；

计算圆弧轨道的影响；

计算细绳的影响；

计算刚杆的影响；

计算钉子的影响；

计算滑轮的影响；

计算阻尼介质的影响。

4、根据权利要求2所述内置模拟物理力学实验场景电子装置的控制方法，其特征在于，模拟飞机在真实环境下投弹实验场景的步骤101进一步包括以下步骤:

(1)创建若干个相同的实验中表示炸弹的小球重叠置于一定高度处，且分别对若干个小球给定初速度，且设置运行时显示轨迹，将第六个小球添加实验中飞机贴图(步骤1011)；

(2)创建辅助点，其方向是水平的，大小对应的是贴图对象运行的速度，创建阻尼介质来模拟真实环境的空气阻力(步骤1012)；

(3)用程序编辑器来编辑一段控制代码来控制运动对象在运行过程中的状态(步骤1013)。

5、根据权利要求2所述内置模拟物理力学实验场景电子装置的控制方法，其特征在于，模拟飞机在真实环境下投弹实验场景的步骤106进一步包括以下步骤:

(1)观察炸弹在空中的位置关系，观察炸弹落地点的关系(步骤1061)；

(2)结束(步骤109)。