尤东升

(江苏信息职业技术学院 ，江苏　无锡　214153 )

0　引言

当前，数控机床人机对话(信息交流)主要通过数控系统显示屏和信号指示灯来实现，这种设计的显示屏一般都在15英寸以下，操作者需近距离观察才能获取信息，系统扩展性受限，信息表达受制,且信号(指示)灯内容单一，主要通过闪烁来显示报警或加工状态。在数控机床上，成功设计并植入一款多角度、彩色三维立体显示装置，不但能拓宽操作员的设备管理区域，而且有助于操作员分批处理设备的各类报警故障。

1　基于LC的数控机床信号显示系统设计

本文设计的数控机床信号显示系统主要通过64个LED构成4×4×4的三维立体显示点阵组成光立方体Light Cube(简称LC)，其结构框图如图1所示。该显示系统原理是通过数控系统中的PMC(FANUC数控系统的可编程控制器)模块的I/O接口和ATmega1280芯片进行数据交换，芯片控制行/列驱动器向LED点阵(如图2所示)发出信号，由所有信号组成图案来表达信息。

图1显示系统结构框图图2LED点阵示意图

1.1　驱动控制电路设计

驱动电路分为竖面驱动和层面驱动。LED立体显示是由4层4×4点阵屏组成，每一层都由一个层面驱动控制，将每层的LED所有阴极相互连接在一起组成共阴极层；再将LED每个竖面的共阳极连接到相应竖面驱动对应引脚(见图3)，ATmega1280芯片将内置程序(见图4)通过PIN3引脚输出信号至点阵驱动模块，再由Q3输出至LED3指示灯。

图3信号传输图图4信号输出程序

1.2　PMC控制程序设计

LED立体显示点阵共有64个输出信号，为了经济实用，可选择三基色中的R(红)和B(蓝)两种颜色，所有信号分配成8个字节，每个字节有8个信号输出，例如 Y6.0～Y6.7的8个信号为1个字节。……