Pro/E在单片机实训教学中的应用

袁良 赵珊

张家界航空工业职业技术学院 湖北张家界 427000

Pro/E在单片机实训教学中的应用

袁良 赵珊

张家界航空工业职业技术学院 湖北张家界 427000

Pro/E是PTC公司推出的三维辅助设计软件，广泛应用于机械产品设计及模具设计。介绍如何应用Pro/E软件辅助单片机实训教学，使教学变得更加形象直观，激发学生的学习兴趣。

Pro/E；单片机；实训教学

Author’s address Zhangjiajie Institute of the Aeronautical Engineering, Zhangjiajie, Hubei, China 427000

Pro/E作为目前国际市场上最有影响的高级三维CAD/CAM工程软件之一，在机械制造行业享有极高的声誉并具有很高的市场占有率。Pro/E的最大的特点和最强优势可归纳为全参数化、全相关、基于特征的实体建模。该软件所提供的极其丰富的、符合工程师设计思维方式的造型方法，以及强大的变参功能，使工程设计人员的设计理念得以直观化，设计构思得以可视化、形象化。但在所有的Pro/E书籍介绍中，大多是针对机械产品设计及模具设计行业的，在电气行业中的应用几乎没有介绍和应用举例说明。

在实践教学中发现，将Pro/E软件功能与电子工程实际（实训操作）相结合，同样可构成十分便捷、功能强大的工作平台，解决大量原本看似较为棘手的电气专业实训操作问题，使实训教学内容更加形象直观，从而取得良好的教学效果。

1 元件封装识别

张家界航空工业职业技术学院电气工程系学生的单片机专周实训内容是采用单片机套件进行焊接组装，实训所用套件有157个元件，670多个焊点，并且电阻、电容、电感三类元件及5个IC集成块等90%使用的是贴片封装元件。贴片元件本身体积非常小，就一个米粒大，有的只有芝麻粒大，稍不小心没等看清就不知蹦到哪儿去了。学生又是第一次使用贴片封装元件，实训中首先遇到的就是封装识别这一关，要讲解清楚比较困难。费时不说，效果也不理想。通过使用Pro/E软件，把贴片元件的立体外形绘制出来之后，在投影仪上放大投影，同时利用Pro/E软件可以进行三维角度的任意旋转功能，学生可以直观地将元件立体各面看得很清如图1所示，是一个贴片二极管0805封装，它的长度为2.54 mm，宽度只有1.27 mm，极性用一个三角形符号表示（左正右负），如果看实物元件，要在10倍以上放大镜台灯下才看得清楚。图2为无引线的二极管封装，黑色环表示负极。图3是一个PLCC封装的32脚IC，IC上的引脚开始方向标记，是以平面的角上一个圆形凹坑表示的。像这些带有极性或方向标记的元件，如果不用放大的立体图示表示出来，学生很难弄清正确方位，给焊接带来极大的困难。而用Pro/E软件，解决观察元件结构的细微部分就变得轻而易举。

图1 帖片发光二极管

图2 无引线贴片二极管

2 主板布局及焊接工艺讲解

主板的各个元器件在PCB板上的布局，也是先用Pro/E软件做出来，再用投影仪显示。PCB板上的各个元件需要个别查看时，可以分别打开，用鼠标操作，旋转该元件，配合投影仪显示该元件的三维局部特征，使讲解变得非常简单，最后将完成的成品外观清晰地展现在学生面前，让学生对各元件的排布位置产生直观的认识。图4所示为整个产品的布局，它是在15 cm×10 cm的PCB板上焊接完成的。

图3 PLCC32封装IC

图4 主板布局

由于有了图示直观效果，加上该软件绘制好的元件可以任意旋转，对于焊接工艺要求，如对齐、元件标识方向摆放等，借助立体图示进行直观地讲解说明，使教师的讲解更准确、直接、清晰，使学生对焊接工艺要求更加明确、容易理解，从而提升实训教学效果。

3 提高效率

学生在焊接中，经常会表现不自信，边焊边想看看成品的模样，包括元件位置、元件方向、焊接面等。由于有了三维立体的成品投影，学生看了以后记忆深，降低焊接错误的概率，加快焊接组装进度，原来计划3天完成的焊接组装，现在2天就全部完成，更有少部分学生可以在一天之内完成焊接组装。面对这种元件数量多且大多数又是非常小的贴片元件，这样高的效率在以往是很难想象的。

4 利用Pro/E软件绘制电子元件心得

利用Pro/E软件中的父子功能，电子元件（如电阻等轴类元件）只要画一个尺寸，给定其他局部尺寸组数，就能方便地得到许多大小不同的电子元件形状。在组装装配时，可以按照尺寸要求随意选取元件，使得电气类的元器件绘制变得轻松。由于Pro/E软件使用数据库管理功能，功能强大，操作方便，也可参数驱动，可以绘制各种形状各种特征的元件。用这个软件，绘制的元件尺寸非常精确，这是机械绘图软件的重要特点。

5 结束语

通过运用Pro/E软件功能进行实训课程的辅助教学实践，笔者深刻体会到它在非机械专业的教学领域也具有举足轻重的作用，通过它，可以提高学生对课程内容的理解和掌握。相信随着教学改革的深入，Pro/E等软件在教学中将越来越广泛地被运用。同时，也期待更多的教学工作者能有更好的探索，总结更多的经验和方法，使这类软件在更多课程的教学中得到有效的运用。

[1]黄恺.Pro/E参数化设计高级应用教程[M].北京:化学工业出版社,2008

[2]孙江宏.Pro/ENGINEER2001中文版入门与提高[M].北京:清华大学出版社,2005

[3]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007

Application of Pro/E in Single Chip Microcomputer Experimental Training Teaching//

Yuan Liang, Zhao Shan

Pro/E is one of the three-dimensional CAD software provided by PTC Corporation, it is widely used in Mechanical Product design and mould design. The present paper introduces how to use Pro/E as an aid in the experimental training teaching of MCU, so the teaching has become visual and intuitive, and doing this can stimulate students’ interest in learning.

Pro/E; Single Chip Microcomputer; training teaching

G712

B

1671-489X(2010)06-0095-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2010.06.095

作者：袁良，工程师，从事电类实验实训教学与课题项目开发；赵珊，工程师，从事电类实验实训教学。