洪柏青 赖红根 何正兴 王东生

（东莞美维电路有限公司，广东 东莞 523128）

LED数字显示原理在PCB周期自动化控制中的应用

洪柏青 赖红根 何正兴 王东生

（东莞美维电路有限公司，广东 东莞 523128）

本项目巧妙的利用了LED数字显示的控制原理，结合PCB 周期外形与LED数字类似的特点，通过深入研究与摸索，探讨出了一套在Genesis2000系统下完全由脚本程序自动控制周期数字变化,且容易应用和推广的方案。解决了周期一直由人工刮涂、费时费力、容易改错、改漏的问题。

发光二极管数字显示；印制电路板；日期编码；自动化控制

1 序言

在PCB制造过程中，日期控制一般由相关工序在照相底版上人工刮涂，或由PE部门在CAM资料上手动更改。由于人工手动更改，费时费力，效率很低，且很容易疏忽改错，改漏，导致照相底版报废，给公司造成不必要的经济损失。通过对LED数字显示原理的深入学习，发现LED数字形式与PCB板上的日期编码（周期）数字形式有很多的相似之处。

LED数字显示原理：LED显示数字，都是由7只组合成“8”字型的发光二极管，通过数字逻辑电路控制一只或多只发光二极管的发光或不发光来达到显示数字0~9的效果。PCB 周期：PCB工厂用来标明某批次产品的生产日期。比较常见的格式有：WWYY，YYWW等。

LED数字0~9的显示都是由7根发光二极管通过数字逻辑电路控制二极管的发光与不发光来显示0~9的效果。同样，在Genesis2000系统里面，CAM资料上的周期形式绝大部分也是由7条线组成“8”字型形状。大部分的PCB工厂都采用通过删除线条或把线条变成负片形式让线条不显示来表示0~9的显示效果。如何有效的利用脚本程序自动控制周期数字的变化，而不用手动在资料上更改，成为本项目要解决的核心问题。

由于在Genesis2000系统里面周期一般是做成符号形式添加在生产Gerber上面，需要更改周期时手动再将符号打散，删除线条或把线条转成负极性。线条的正极性和负极性就如LED灯管的发光与不发光。LED数字的显示控制是对每7只组成“8”字型的二极管命名，如分别命名为：A、B、C、D、E、F、G。用1表示发光，用0表示不发光。这样LED数字显示0~9，便可通过编码特定编码来表示。如：数字0表示为：“A1B1C1D1E1F1G0”，数字1表示为：“A0B0C1D1E0F0G0”，数字2表示为：“A0B1C1D0E1F1G1”，依次类推。同样的原理，我们亦可对组成周期的线条，在Genesis2000系统里定义不同属性，利用编码技术，通过过滤属性的方式来选择特定线条并改变线条极性，到达显示数字0~9的效果。

2 项目实施细则

2.1 定义属性

属性是对象的性质与对象之间关系的统称。在Genesis2000中属性是对焊盘和线等实体的性质或特征的描述。为了方便操作都会根据相关条件对实体加上不同的属性。在Genesis2000中常用属性有 “.bga.smd.tear_drop”等。Genesis200也支持用户根据需求添加属性。主要通过修改 userattr 这个文件来实现，依次按顺序把属性添加到userattr文件里面，存盘并退出。

2.2 数字编码

周期数字0~9的显示，我们需要统一固定编码，以利程序按规则控制线条的变化。我们自定义的一个内部数字编码图，主要是方便编程控制。对于多位数字的控制，如“8888”、“8888-888”等，我们采用对每位数字的7根线条都添加相同的位置属性来区别数字的位置关系。如对排在第二位的数字都添加.led_2P来表示这个数字在整个周期里的是在排在第二个位置。详细的属性添加位置可查看图1的属性添加位置图。

2.3 程序算法设计

本项目的实施涉及到两个技术环节，一是对所有的周期数字进行属性设置，让后续的周期更改程序能够识别并控制。二是读取用户需求的数字，用控制程序对已经设置好属性的线条进行正负极性转换。因此本方案需要编两套程序，添加属性的程序和控制周期数字变化的程序。

图1 属性添加图

2.3.1 周期数字属性设置的程序设计

前面已经讲到，我们已经在Genesis2000系统的属性表里添加了我们所需的各种属性名称，并对每个属性的具体添加位置也用图表的形式在上面展示出来。现在我们只需按照规则依次对每根线条添加属性即可。对于属性的添加方式，常见的是手动添加，如我们做资料经常用到的对所有的SMT PAD设置SMD属性，对不镀通孔设置NPT属性等，由于周期数字一般由“8888”或“888888”组成，且周期添加的方向和角度每个资料都是不固定的，图2把周期的添加方向用图表形象的显示出来。

图2 周期添加方向

如果对周期手动定义属性，会比较繁琐也容易定错位置。不利用大范围推广，变得很不实用。因此程序自动控制添加属性是一个比较好的方法。程序自动添加属性，主要的困难是如何准确计算出周期添加的方向和角度。由于周期一般都添加在PCB板的C面或S面，因此我们为了准确的控制周期添加的方向和角度，采取了在周期右上角加一个点的方式来辨别方向。此圆点大小用户自定，正极性，负极性均可，由用户自定义，对周期添加没影响，然后通过在Genesis2000里选中周期，并执行下列语句。

我们可以很容易读出所选对象在Genesis2000编辑窗口的坐标位置。利用读取的坐标数据，用程序对坐标数据按方向和角度排序，即可实现属性自动添加。

对于已经添加好属性的周期，可以任意旋转，镜像，放大和缩小，均不会对周期更改造影响这就在实际的应用中有很好的便捷性。属性添加的程序流程如图3所示。

图3 属性添加的程序流程图

2.3.2 周期更改的程序设计

一般周期都是由3个到7个“8”组成的。如“888”、“8888”、“8888”、“8888-88”等，对于已经加过属性的周期，程序只需读入用户的数字，在对数字进行我们预定好的编码进行解码，再利用解出的编码，控制程序的循环依次对线条进行正，负极性转换即可。详情看程序流程（图4）。

2.4 项目效果

程序分两步执行。（1）添加属性；（2）自动更改周期，使用者只要输入周期代码就可以自动更改周期。

3 项目总结

图4 程序运行流程图

利用LED数字显示原理在周期自动化控制过程中的详细流程，创造性的解决了PCB 周期更改一直难用程序自动控制的业界难题，结束了PCB 周期一直人工手动更改的现状，降低了更改周期的劳动强度。同时总结出了一套在自动化控制周期方面的有益经验，为公司提高了经济效益，也为业界同行在此方面提供了有益参考。对于本方案的不足之处，欢迎同行批评指正！

[1]Sriram Srinivasan著,Perlisb译. 高级Perl编程[美].中国电力出版社, 2001,2.

[2]Eric C.Herrmann著. 丘仲潘等译. Perl5从入门到精通[美]. 电子工业出版社, 1999,10.

赖红根，主任工程师，主要从事工程技术管理工作，cam标准的制定，实施和品质控制。精通Genesis2000和系统管理。

何正兴，高级工程师，10多年的PCB从业经验，主要从事CAM工作，精通Genesis2000，及使用C-Shell 和 Perl 语言开发自动化脚本。

王东生，工程师，10多年的PCB从业经验，主要从事CAM工作，精通Genesis2000，及使用C-Shell 语言开发自动化脚本。

The application of LED digital display theory in the PCB DATECOCDE automation

HONG Bo-qing LAI Hong-gen HE Zheng-xing WANG Dong-sheng

This project smartly uses the control theory of LED digital display, and combines with PCB date outline and similar LED digital’s characteristic. Meanwhile through explorering and study, we worked out an easy applied and popular way, which can entirely auto-control datecode digital change by script process in Genesis2000 system. This project solves these boring problems, such as datecode amended by hand-work all time, which wasted a lot of time, a lot of work; It is easy to amend worry and missing amend.

LED Digital Display; PCB; Date Code; Auto-Control

TN41 < class="emphasis_bold">文献标识码：A文章编号：

1009-0096（2014）06-0039-03

洪柏青，高级工程师，工作职责是Linux系统维护和Genesis2000系统管理及程序开发。精通Genesis2000，及使用C-Shell和Perl语言开发自动化脚本。