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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（一）电子模型库的教学优势n第一，应用3DSMAX技术创建的机械制图模型库, 在教学 中的应用完全可以避免传统教具的缺点。一方面, 模型库 利用光盘、移动硬盘存储, 可消除实物模型因体积和重量 造成的携带不便的缺点; 另一方面, 传统的实物教学模型 更新换代的速度慢并且不能够修改,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 先进的3DSMAX技术创建的计算机模型, 可利用计算机软 件方便地进行教学模型修改与新建, 这样不仅能够及时补 充符合新教学内容的模型, 还可以针对不同的教学对
2、象、 教学要求调整现有的模型, 充分满足了教学中对模型种类 及数量的需要, 达到降低教学成本, 提高教学质量的目的。 除此之外, 利用先进的3DSMAX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, 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 展示出来, 加上动画效果, 使教学中的知识难点更加清晰、 生动、形象。n第二，模型库能够成为学生课下学习的助学型课 件。机械制图模型库可以载入网络, 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难, 可以通过校园网进入模型库主页, 在库中找到所需 要的模型, 进行仔细观察, 增强对实物的感官认识, 辅助完成
3、课后练习。另外, 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, 采用了 不同的表达方法, 学生可以通过与自己所绘图形对 比, 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调模式,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, 学生还可以根据自己的学习 方式和学习能力, 进行自主性学习。有助于学生从 被动学习变为主动学习, 从而提高学习效率 n（二）现代工业产品要求越来越高n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 直角式，比较单调容易加工制造，当然画图也较简单
4、。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 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 、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 复杂多样，图样变化异常。利用3DSMAX软件就很容易绘 出，其中的曲面造型能满足不同产品设计。计算机软件的选择n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3DSMAX 。3D Studio MAX是 Kinetix
5、公司推出的一套强大的三维建模软件，由 于它是基于Win NT 或Win98平台的，方便易学， 又因其相对低廉的价格优势,所以成为目前个人PC 上最为流行的三维建模软件。3DS MAX的出色的 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 理途径。 课件的设计与开发 三、设计框图四、工作过程介绍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P
6、DIUSB12发送对应方向键的扫描码 及对应次数。五、器件介绍n（1）主控芯片MSP430F133n MSP430超低功耗微处理器是TI公司推出的一种新型单片机。它具 有16位精简指令结构，内含12位快速ADC/Slope ADC,内含60K字节 FLASH ROM，2K字节RAM，片内资源丰富，有ADC、PWM、若干 TIME、串行口、WATCHDOG、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10年。开发简单，仿真器价格低廉， 不需昂贵的编程器。MSP430其特点有：1.8V3.6V低电压供电；高效16位RISC CPU 可以确保任务的快速执行，缩短了工作时间，大多数指
7、令可以在一个 时钟周期里完成；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，降低了电池的功耗。MSP430产品系列可以提供多种存储 器选择，简化了各类应用中MSP430的设计；ESD保护，抗干扰力特强 。与其它微控制器相比，带Flash的微控制器可以将功耗降低为原来 1/5，既缩小了线路板空间又降低了系统成本。 n(2)USB接口芯片PDIUSBD12n PDIUSBD12 完全符合USB1.1 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 样地PDIUSBD12 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Zip 驱动器和数
8、码相机等等它使得当前使用SCSI 的系统可以立 即降低成本。PDIUSBD12 所具有的低挂起功耗连同LazyClock 输出可 以满足使用ACPI OnNOW 和USB 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 SoftConnetTM GoodLinkTM 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USB 功能在外设上的 应用变得容易。PDIUSBD12 固件程序的目标就是使PDIUSBD12 在nUSB 上达到最大的传输速率。PDIUSBD12 的固件设计成完全的中断 驱动。当CPU 处理前台任务时，USB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。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！
