[发明专利]一种可组装的虚实融合实验电路的计算方法及系统

权利要求书

1.一种可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，包括步骤：

S1，定义每个电路卡片对应的电路元件，并将每个电路元件及其左右节点模块化表征；

S2，采集用户组装的电路卡片图像，根据电路卡片图像找到对应的电路元件，并通过电路元件左右节点的碰撞检测判断电路元件的连接状态，创建左邻接矩阵和右邻接矩阵来表示电路元件的连接状态；

S3，遍历左邻接矩阵和右邻接矩阵，生成虚拟电路表达式并计算电路元件属性值。

2.根据权利要求1所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，所述S1包括子步骤：

S11,构建电路虚实实验套件库，套件库中包括实体的电路卡片和虚拟的电路元件，将电路元件与电路卡片进行绑定；

S12,将每个电路元件及其左右节点封装，将每个电路元件模块化表征为左节点，主元件，右节点，为每个电路元件设置ID编号，并设置电路元件的电阻值。

3.根据权利要求2所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，套件库包括：电源、电阻、开关、导线、灯泡、电流表和电压表这几种类型的套件。

4.根据权利要求2所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，所述S12的模块化表征中，固定电源正极为左节点方向，固定电源负极为右节点。

5.根据权利要求1所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，所述S2包括子步骤：

S21，利用移动设备采集用户组装的电路卡片图像，根据电路卡片图像找到对应的虚拟电路元件；

S22，将电路卡片图像中对应的电路元件的总数量记为N，通过电路元件左右节点的碰撞检测，判断电路元件的连接状态；根据电路元件间左右节点的连接状态生成左邻接矩阵与右邻接矩阵，左邻接矩阵与右邻接矩阵均为N×N的矩阵，左邻接矩阵与右邻接矩阵的行名称和列名称为电路元件的ID编号，依据预先定义的赋值方法为左邻接矩阵与右邻接矩阵中的元素赋值。

6.根据权利要求5所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，所述S22中，若虚拟电路中存在两个及以上相同的电路元件，则按照摄像头捕获电路卡片图像的顺序，将电路元件的初始ID编号加下标作为电路元件新的ID编号。

7.根据权利要求5所述的可组装的虚实融合实验电路的计算方法，其特征在于，将两个电路元件分别记为第一元件和第二元件，预先定义左邻接矩阵的赋值方法具体是：

若第一元件的左节点和第二元件的左节点连接，给左邻接矩阵对应元素赋值为1，若第一元件的左节点和第二元件的左节点未连接，给左邻接矩阵对应元素赋值为0，若第一元件的左节点和第二元件的右节点连接，给左邻接矩阵对应元素赋值为2，若第一元件的左节点和第二元件的右节点未连接，给左邻接矩阵对应元素赋值为0；

预先定义右邻接矩阵的赋值方法具体是：

若第一元件的右节点和第二元件的左节点连接，给右邻接矩阵对应元素赋值为1，若第一元件的右节点和第二元件的左节点未连接，给右邻接矩阵对应元素赋值为0，若第一元件的右节点和第二元件的右节点连接，给右邻接矩阵对应元素赋值为2，若第一元件的右节点和第二元件的右节点未连接，给右邻接矩阵对应元素赋值为0。