机械制图电子模型库的开发与应用.ppt

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1、机械制图电子模型库的开发与应用指导老师：韩广琳答辩人：魏斌电子模型库建立的理由 n n（一）电子模型库的教学优势（一）电子模型库的教学优势（一）电子模型库的教学优势（一）电子模型库的教学优势n n第一，应用第一，应用3DSMAX3DSMAX技术创建的机械制图模型库技术创建的机械制图模型库,在教学在教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点。一方面中的应用完全可以避免传统教具的缺点。一方面,模型库模型库利用光盘、移动硬盘存储利用光盘、移动硬盘存储,可消除实物模型因体积和重量可消除实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点造成的携带不便的缺点;另一方面另一方面,传统的实物教学模型传统的实物教学模型更新换

2、代的速度慢并且不能够修改更新换代的速度慢并且不能够修改,而几十年不变的教学而几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要。但利用模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要。但利用先进的先进的3DSMAX3DSMAX技术创建的计算机模型技术创建的计算机模型,可利用计算机软可利用计算机软件方便地进行教学模型修改与新建件方便地进行教学模型修改与新建,这样不仅能够及时补这样不仅能够及时补充符合新教学内容的模型充符合新教学内容的模型,还可以针对不同的教学对象、还可以针对不同的教学对象、教学要求调整现有的模型教学要求调整现有的模型,充分满足了教学中对模型种类充分满足了教学中对模型种类及数量的

3、需要及数量的需要,达到降低教学成本达到降低教学成本,提高教学质量的目的。提高教学质量的目的。除此之外除此之外,利用先进的利用先进的3DSMAX3DSMAX模型技术创建地计算机模模型技术创建地计算机模型不仅精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富型不仅精度高、质感好、形象逼真、色彩丰富,还能将复还能将复杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势充分地杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势充分地展示出来展示出来,加上动画效果加上动画效果,使教学中的知识难点更加清晰、使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象。生动、形象。n n第二，模型库能够成为学生课下学习的助学型课第二，模型库能够成为学生课下学习

4、的助学型课件。机械制图模型库可以载入网络件。机械制图模型库可以载入网络,不受时空限不受时空限制在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困制在网上进行传输。当学生在课后练习中遇到困难难,可以通过校园网进入模型库主页可以通过校园网进入模型库主页,在库中找到在库中找到所需要的模型所需要的模型,进行仔细观察进行仔细观察,增强对实物的感官增强对实物的感官认识认识,辅助完成课后练习。另外辅助完成课后练习。另外,计算机模型库中计算机模型库中收集了大量典型零、部件的三维模型与二维视图收集了大量典型零、部件的三维模型与二维视图,采用了不同的表达方法采用了不同的表达方法,学生可以通过与自己所学生可以通过与自己所绘图

5、形对比绘图形对比,来检验自己的读图能力和对机件的来检验自己的读图能力和对机件的表达能力。计算机模型库可以改变传统教学的单表达能力。计算机模型库可以改变传统教学的单调模式调模式,可以帮助学生理解学习中的难点、重点可以帮助学生理解学习中的难点、重点,充分体现以学生为主体的教学观念充分体现以学生为主体的教学观念,学生还可以学生还可以根据自己的学习方式和学习能力根据自己的学习方式和学习能力,进行自主性学进行自主性学习。有助于学生从被动学习变为主动学习习。有助于学生从被动学习变为主动学习,从而从而提高学习效率提高学习效率 n n（二）现代工业产品要求越来越高（二）现代工业产品要求越来越高（二）现代工业产

6、品要求越来越高（二）现代工业产品要求越来越高n n近十年来，随着我国工业经济的快速发展，制造业越来越近十年来，随着我国工业经济的快速发展，制造业越来越迅猛，其产品样式要求越来越高。以前的产品大多是平面迅猛，其产品样式要求越来越高。以前的产品大多是平面直角式，比较单调容易加工制造，当然画图也较简单。稍直角式，比较单调容易加工制造，当然画图也较简单。稍复杂一些的无非是圆柱与平面、圆柱与圆柱标准体相配而复杂一些的无非是圆柱与平面、圆柱与圆柱标准体相配而成也容易加工，绘图也容易，模型也易制作。但现今的产成也容易加工，绘图也容易，模型也易制作。但现今的产品随着质量提高，其外观样式也要不断更新，逐步向曲线

7、、品随着质量提高，其外观样式也要不断更新，逐步向曲线、曲面形、球面形的美观外形转变。像如今的手机外壳、电曲面形、球面形的美观外形转变。像如今的手机外壳、电话机听筒外壳、各种玩具、日常用品正逐步由原先的平面话机听筒外壳、各种玩具、日常用品正逐步由原先的平面标准型向异形曲面转变。现今的制图教材还是停滞在以前标准型向异形曲面转变。现今的制图教材还是停滞在以前产品样式，更谈不上教学模型的更新，现今的产品图形复产品样式，更谈不上教学模型的更新，现今的产品图形复杂多样，图样变化异常。利用杂多样，图样变化异常。利用3DSMAX3DSMAX软件就很容易绘出，软件就很容易绘出，其中的曲面造型能满足不同产品设计。

8、其中的曲面造型能满足不同产品设计。计算机软件的选择计算机软件的选择n n本论文中机械制图电子模型库的开发与应用选择本论文中机械制图电子模型库的开发与应用选择的计算机软件是的计算机软件是3DSMAX 3DSMAX。3D Studio MAX3D Studio MAX是是KinetixKinetix公司推出的一套强大的三维建模软件，由公司推出的一套强大的三维建模软件，由于它是基于于它是基于Win NT Win NT 或或Win98Win98平台的，方便易学，平台的，方便易学，又因其相对低廉的价格优势又因其相对低廉的价格优势,所以成为目前个人所以成为目前个人PCPC上最为流行的三维建模软件。上最为流

9、行的三维建模软件。3DS MAX3DS MAX的出色的的出色的纹理贴图，强大的贴图控制能力，各种空间扭曲纹理贴图，强大的贴图控制能力，各种空间扭曲和变形，都提供了对图像和环境映照的容易的处和变形，都提供了对图像和环境映照的容易的处理途径。理途径。课件的设计与开发 三、设计框图四、工作过程介绍n n此设计主要由A/D采集模块，键盘扫描模块和专用usb接口模块等部分构成。主要工作过程如下：按键按下时，进入中断的键盘扫描程序确定识别哪个按键，并对USB接口芯片PDIUSB12发送对应按键的扫描码。摇杆摇动时通过A/D采集电位来确定向USB接口芯片PDIUSB12发送对应方向键的扫描码及对应次数。五、

10、器件介绍n n（1 1）主控芯片）主控芯片MSP430F133MSP430F133n n MSP430 MSP430超低功耗微处理器是超低功耗微处理器是TITI公司推出的一种新型单片机。它具公司推出的一种新型单片机。它具有有1616位精简指令结构，内含位精简指令结构，内含1212位快速位快速ADC/Slope ADC,ADC/Slope ADC,内含内含60K60K字节字节FLASH ROMFLASH ROM，2K2K字节字节RAMRAM，片内资源丰富，有，片内资源丰富，有ADCADC、PWMPWM、若干、若干TIMETIME、串行口、串行口、WATCHDOGWATCHDOG、比较器、模拟信号

11、，有多种省电模式，、比较器、模拟信号，有多种省电模式，功耗特别小，一颗电池可工作功耗特别小，一颗电池可工作1010年。开发简单，仿真器价格低廉，不年。开发简单，仿真器价格低廉，不需昂贵的编程器。需昂贵的编程器。MSP430 MSP430其特点有：低电压供电；高效其特点有：低电压供电；高效1616位位RISC CPURISC CPU可以确保可以确保任务的快速执行，缩短了工作时间，大多数指令可以在一个时钟周期任务的快速执行，缩短了工作时间，大多数指令可以在一个时钟周期里完成；里完成；6 6微秒的快速启动时间可以延长待机时间并使启动更加迅速，微秒的快速启动时间可以延长待机时间并使启动更加迅速，降低了

12、电池的功耗。降低了电池的功耗。MSP430MSP430产品系列可以提供多种存储器选择，简产品系列可以提供多种存储器选择，简化了各类应用中化了各类应用中MSP430MSP430的设计；的设计；ESDESD保护，抗干扰力特强。与其它微保护，抗干扰力特强。与其它微控制器相比，带控制器相比，带FlashFlash的微控制器可以将功耗降低为原来的微控制器可以将功耗降低为原来1/51/5，既缩小，既缩小了线路板空间又降低了系统成本。了线路板空间又降低了系统成本。n n(2)USB(2)USB接口芯片接口芯片PDIUSBD12PDIUSBD12n n PDIUSBD12 PDIUSBD12 完全符合完全符合

13、USB1.1 USB1.1 版的规范，它还符合大多数器件的分版的规范，它还符合大多数器件的分类规格成像类海量存储器件，通信器件打印设备以及人机接口设备同类规格成像类海量存储器件，通信器件打印设备以及人机接口设备同样地样地PDIUSBD12 PDIUSBD12 理想地适用于许多外设例如打印机扫描仪外部的存理想地适用于许多外设例如打印机扫描仪外部的存储设备储设备Zip Zip 驱动器和数码相机等等它使得当前使用驱动器和数码相机等等它使得当前使用SCSI SCSI 的系统可以立的系统可以立即降低成本。即降低成本。PDIUSBD12 PDIUSBD12 所具有的低挂起功耗连同所具有的低挂起功耗连同La

14、zyClock LazyClock 输出可输出可以满足使用以满足使用ACPI OnNOW ACPI OnNOW 和和USB USB 电源管理的要求，低的操作功耗可电源管理的要求，低的操作功耗可以应用于使用总线供电的外设，此外它还集成了许多特性包括以应用于使用总线供电的外设，此外它还集成了许多特性包括SoftConnetTM GoodLinkTM SoftConnetTM GoodLinkTM 可编程时钟输出低频晶振和终止寄存器集可编程时钟输出低频晶振和终止寄存器集合所有这些特性都为系统显著节约了成本同时使合所有这些特性都为系统显著节约了成本同时使USB USB 功能在外设上的功能在外设上的应用

15、变得容易。应用变得容易。PDIUSBD12 PDIUSBD12 固件程序的目标就是使固件程序的目标就是使PDIUSBD12 PDIUSBD12 在在n nUSB USB 上达到最大的传输速率。上达到最大的传输速率。PDIUSBD12 PDIUSBD12 的固件设计成完全的中断的固件设计成完全的中断驱动。当驱动。当CPU CPU 处理前台任务时，处理前台任务时，USBUSB的传输可以在后台进行。这就确的传输可以在后台进行。这就确保了最佳的传输速率和更好的软件结构，同时简化了编程和调试。保了最佳的传输速率和更好的软件结构，同时简化了编程和调试。n n本键盘采用的是8*8矩阵扫描，本设计只用了17个，可扩展至64个键，方便了以后功能的扩展。演示设计成果谢谢！