[发明专利]一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台及应用方法

权利要求书

1.一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台，包括PCB板刻录加工设备、模型PCB电路板，其特征在于，还具有布线安装单元、布线提示单元、布线模板单元、布线验证单元、部件库单元、数据采集单元、控制单元、加工单元、积分单元、推送单元、交互单元；所述PCB板刻录加工设备包括电动打孔机、电动划线机、电动直线滑台、电动升降平台、固定机构，其中两套电动直线滑台安装在电动升降平台的固定架内上端，第三套及第四套电动直线滑台分别安装在其中两套电动直线滑台的各两个滑动块下端，电动打孔机、电动划线机的上端分别安装在第三套及第四套电动直线滑台的滑动块下端，固定机构安装在固定架内下端；所述布线安装单元、布线提示单元、布线模板单元、布线验证单元、部件库单元、数据采集单元、控制单元、加工单元、积分单元、推送单元是安装在PC机内的应用软件，交互单元是安装在老师端互联网设备内的应用软件；一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台的应用方法如下，A：布线模板单元显示多种具有不同连线方式以及电子部件安装孔的虚拟教学PCB电路板类型，学生根据教师的要求或者自己选择，从多种虚拟教学PCB电路板中选出一种进行虚拟实训；B：学生根据虚拟教学PCB电路板上的元件器提示安装位置，通过布线安装单元从部件库单元内选择相应的电子部件安装在虚拟教学PCB电路板上的相应元件器安装位置上，布线提示单元对学生安装部件的类型和引脚方向进行比对，在出现电子部件错误安装时能生成报警提示信号；C：学生直接从部件库单元内选择相应部件通过布线安装单元进行组装，显示屏界面实时生成安装多个部件及电路连接方式的模拟训练PCB电路板，布线验证单元显示出对应部件的电路信号流向，并给出相应部件能实现的功能，还能判断出相应部件是否能正常工作；D：积分单元对学生每次在虚拟教学PCB电路板以及虚拟训练PCB电路板部件安装进行积分统计，并通过界面显示具体的得分情况，提高学习积极性；E：数据采集单元采集学生每次进行部件安装的视频数据，并将数据通过推送单元经无线方式远传，教师通过交互单元实时掌握学生对相应部件的每一个安装步骤，在需要时和学生取得联系，纠正其错误；F:学生通过控制单元点选其中一件虚拟训练PCB电路板或虚拟教学PCB电路板，然后点选加工单元，加工单元控制PCB板刻录加工设备的电动打孔机、电动划线机工作方式，对电路板上进行打孔以及线路刻制，学生后续根据制备后实物PCB电路板上标记的部件安装位置及类型安装、焊接相应的实物部件，制备出包含各电子部件的功能实物PCB电路板。

2.根据权利要求1所述的一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台，其特征在于，电动打孔机、电动划线机、电动直线滑台、电动升降平台的电源输入端和PLC的控制电源输出端分别经导线连接，PLC的控制信号输入端和PC机的信号输出端经数据线连接。

3.根据权利要求1所述的一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台，其特征在于，电动升降平台包括多套电动推杆和两只固定架，其中一只固定架四周分别安装在多套电动推杆的活动柱上端，另一只固定架四周分别安装在多套电动推杆的筒体下端；固定机构包括有左固定板、右固定板，左固定板、右固定板分别安装在下端固定架中部两侧，右固定板活动安装有调节杆，调节杆内侧活动安装有活动板。

4.根据权利要求1所述的一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台，其特征在于，布线模板单元存有的不同类型虚拟教学PCB电路板，每种电路板具有不同的功能。

5.根据权利要求1所述的一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台的应用方法，其特征在于，布线提示单元在电子部件错误安装时生成的报警提示信号包括文字提示和语音提示，并能给出基于该安装方式相应部件工作时产生的具体不良后果，还能给出正确安装方式提示，教师能根据需要对布线提示单元的功能进行关闭。

6.根据权利要求1所述的一种沉浸式学习与虚实交互的PCB软件平台的应用方法，其特征在于，布线验证单元当安装的相应部件错误后生成报警提示信号的同时，还能给出具体的错误安装部件名称及错误安装的原因提示，教师能根据需要对布线提示单元的功能进行关闭。