[發(fā)明專利]內(nèi)置模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的電子裝置及其控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810216635.X
• 申請(qǐng)日: 2008-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN101377888A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張程;于彩霞;干文山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市步步高教育電子產(chǎn)品有限公司
• 主分類號(hào): G09B5/00
• 分類號(hào): G09B5/00;G09B7/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 滿群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)置模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的電子裝置及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)的普及，現(xiàn)在越來越重視學(xué)生的動(dòng)手能力及思維能力。但是，實(shí)際投入經(jīng)費(fèi)多，往往是一節(jié)課老師講一個(gè)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)班級(jí)的同學(xué)做相同的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，模式僵化，教學(xué)方式呆板，而且學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)間又少，效果不理想。另外，很多教師使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，傳授給學(xué)生知識(shí)的方式仍停留在“教”的基礎(chǔ)上，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力不強(qiáng)。而一直以來，物理學(xué)就是以探索為學(xué)習(xí)手段的，讓學(xué)生自己去探索、研究學(xué)習(xí)已經(jīng)刻不容緩。

目前，國內(nèi)尚無進(jìn)行內(nèi)置模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的電子裝置及其控制方法的實(shí)驗(yàn)研究，因此，如何針對(duì)學(xué)生自己探索、研究物理光學(xué)知識(shí)，采用人機(jī)交互形式，模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)場(chǎng)景，建立電子裝置的學(xué)習(xí)系統(tǒng)和控制方法來幫助學(xué)生仿真操作物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)，以方便、直觀地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力的電子裝置以及實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果控制方法的實(shí)驗(yàn)研究，是教學(xué)領(lǐng)域迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種讓學(xué)生自己探索、研究物理光學(xué)知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，采用人機(jī)交互形式，模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)場(chǎng)景，通過本電子裝置的學(xué)習(xí)系統(tǒng)和控制方法來幫助學(xué)生仿真操作物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)，以方便、直觀地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生動(dòng)手能力、思維能力、創(chuàng)新能力的電子裝置。本發(fā)明的另一目的是提供了一種模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景以及實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的控制方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到：

這種內(nèi)置模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的電子裝置，其特殊之處在于，它包括：

一中央處理單元(MCU)，用于處理程式指令并執(zhí)行相應(yīng)運(yùn)算；

一顯示驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)總線連接于中央處理單元，支持單色LCD和真彩高分辨率LCD，用于顯示圖形、圖像(視頻、動(dòng)畫)、文字信息；

一存儲(chǔ)單元，經(jīng)總線連接于中央處理單元，用于存儲(chǔ)用戶信息、與物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的信息，如，實(shí)驗(yàn)課題、課件、器件圖庫及函數(shù)庫；

一觸摸屏及控制電路，經(jīng)總線連接于中央處理單元，用于接收用戶輸入及操作指令，其輸入裝置包括觸摸屏、手寫筆；

一鍵盤控制電路，經(jīng)總線連接于中央處理單元，用于接收用戶輸入及操作指令，其輸入裝置包括諸如鍵盤、鼠標(biāo)；

一VGA視頻輸出接口，經(jīng)總線連接于中央處理單元，并可外接投影機(jī)，用于將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過程通過投影機(jī)投影到大屏幕，便于演示和交流；

一USB通訊接口及供電電路，經(jīng)總線連接于中央處理單元，并經(jīng)總線外接電腦，用于與電腦聯(lián)接進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)升級(jí)；

一無線數(shù)據(jù)通訊接口，經(jīng)總線連接于中央處理單元，并經(jīng)總線外接于其它用戶，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通訊和點(diǎn)對(duì)多數(shù)據(jù)群發(fā)通訊。

本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到：

這種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述內(nèi)置模擬物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景電子裝置的控制方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

(1)將光線結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成射線SX₁、SX₂、SX₃結(jié)構(gòu)(步驟101)；

(2)將器件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成線段xd₁結(jié)構(gòu)(步驟102)；

(3)求交點(diǎn)sxjallxd(sx，xd)，轉(zhuǎn)下一步驟時(shí)分為三路(步驟103)；

(3.1)判斷sx₁＝getjd(sx₁，xd₁)是否相交？(步驟104)；

(3.11)若步驟104的判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟105求角度sx₁＝myjd(sx₁)后返回步驟103；

(3.12)若步驟104的判斷結(jié)果為否，則進(jìn)一步判斷jd＝getjd(sx₁，sx₂，sx₃)；是否交于一點(diǎn)(步驟110)；

(3.2)判斷sx₂＝getjd(sx₂，xd₁)是否相交(步驟106)；

(3.21)若步驟106的判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟107求角度sx₂＝myjd(sx₂)后返回步驟103；

(3.22)若步驟106的判斷結(jié)果為否，則進(jìn)一步判斷jd＝getjd(sx₁，sx₂，sx₃)；是否交于一點(diǎn)(步驟110)；