转大佬--C++语言Qt实现控件拖拽和连线类似可视化操作Simulink仿真类软件 电路仿真软件 和模型驱动等软件

目标：开发一个电路仿真软件。

内部原理：qt编写电路元件连接的可视化界面，输出电路节点连接关系为一张表。matlab编写电路仿真算法，读取节点连接表，进行运算，得出仿真结果，qt读取仿真结果并且在界面上实时显示。

效果：方便用户了操作，可视化电路元件参数设置与电路连接过程，减少用户的连接电路图的工作量，从而提高用户的工作效率。

下面就是软件界面：（通过 拖拽左边的电路元件到右侧区域，然后端口连线，类似Visio，可以拖拽无限多个元件）

右键直线，可以删除直线，和添加节点，这些节点信息就是这个软件会自动提供给后台仿真引擎的信息之一

这里我又添加了示波器元件，用于数据可视化显示。右键示波器元件菜单，即可打开示波器窗口

示波器窗口界面，包含多种常用功能，缩放，通道选择，自适应调整，平均值计算，一键截图等诸多方便功能，就跟一个真的示波器操作一样

软件架构设计

       由于软件中需要创建多个电路元件，它们有共性也有差异性，根据此特性，本软件选择软件设计模式中的工厂模式。工厂模式定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到子类，通过让子类决定创建的对象是什么，来达到将对象创建的过程封装的目的。本软件定义了一个AllWidget类用来管理所有的电路元件、电路节点和导线，并对其提供了对应的操作方法，比如创建，删除，修改等。其中QWidget类为电路元件的基类，AllWidget类中的创建元件方法addWidget根据输入的参数对应实例化QWidget类的子类，从而创建出相应的电路元件，如电阻、电容、电感等。

我这是一个仿真软件的框架，具有非常好的可扩展性，作为二次开发，最容易上手，最容易改造的不二之选了

算法设计

       根据电路节点位置，找到其所在导线，由于相连的导线相互导通，所以根据此导线再寻找到其相连的导线列表，如果是已经寻找过的导线或者到达元件端口了，则记录下来并返回上一步，依次根据列表里的导线再次寻找相连导线的列表，直到遍历完列表里的所有导线。我们发现这其实是一个带回溯的递归过程，所以我们采用深度优先搜索遍历算法DFS（Depth First Search），能够高效的搜索出所有元件的端口所连接到的电路节点。

编码实现步骤

1. 手动设计软件工作台UI，比如拖动生成电路信息按钮，输入框等；
2. main函数内实例化主窗口MainWindow对象，创建出软件可见的运行主窗口；
3. 设计元件管理类AllWidget的方法体，如元件和导线以及电路节点的添加、删除、修改等方法。
4. 在MainWindow类的构造函数内实例化元件管理类AllWidget；
5. 调用AllWidget类的方法addWidget依次向主窗口中添加元件，如电阻、电容、电感等；
6. 编写电路图背景辅助对齐网格代码编写；
7. 编写深度优先搜索算法DFS函数体；
8. 为按钮添加槽函数，即编写按下生成电路信息按钮的响应事件；
9. 编写电路节点自动生成和电路连接常见错误检测代码；
10. 编写电路连接信息格式化输出代码；
11. 进行软件单元测试，解决发现的所有bug；
12. 发布软件。

这是我的其它软件

 用Qt自己开发的 数学坐标绘图软件 可用于 论文，报告插图

C++语言Qt实现 嵌入式操作系统的集成开发环境IDE 任务参数配置 编译下载 控件拖拽和连线类似可视化操作

总结与展望

       本软件实现了电路元件的拖动、旋转、删除、参数设置、导线连接、节点自动生成、常见电路连接错误检测与反馈、背景辅助对齐网格显示、电路连接信息格式化输出等功能。很好的解决了电路仿真软件中电路连接过程的可视化问题。为了方便用户操作，通过可视化电路元件参数设置与电路连接过程，提高了软件对用户的友好性。同时本软件可以检测常见的连接错误和电路连接节点的自动生成，减少了用户连接电路的常见错误，使用户可以专注于电路原理图的设计，提高了用户的工作效率。但是本软件的元件库中元件数量还比较少、此外，软件缺乏电路图撤销重做、电路图保存、电路图放大缩小等功能，还有待进一步的扩展和完善。

代码简单展示：

大概6000行代码，小巧精悍，麻雀虽小，五章俱全，学习和二次开发，最好的模板之一了

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