CN110996438A - 基于io模块的显示装置、方法及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示系统技术领域，公开了一种基于IO模块的显示装置、方法及机器人，机器人IO模块的显示装置设置有LED灯板；LED灯板以纵向分布的方式层叠在主板上方，并通过排线相互连接；LED灯板利用LED矩阵扫描电路扫描驱动集成的多个LED灯组件，并利用LED灯组件是否点亮，显示IO端子接入负载时各个回路的通断显示状态；所述IO端子通过IO口与所述LED灯板连接，并固定在主板上。本发明由于采用了LED灯板设计方案，硬件上缩小了PCB尺寸，结构上减少了增加导光柱设计的困难，与此同时有更好的导光效果。本发明相对于传统PCB板尺寸减小20％，导光效果增强30％。
Description
技术领域
本发明属于显示系统技术领域，尤其涉及一种基于IO模块的显示装置、方法及机器人。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：行业内机器人控制器IO模块的每一路IO接口线路要求都要有LED灯显示，作为提示该路IO是否正常通信的一种必要的方法，原则上所有IO模块的输入和输出端只要接有完整的负载回路，线路上的LED灯都会通电并被点亮，集成开发商及客户便可以由此判断IO线路是否接通正常以及判断所接IO通道是否存在故障，进而高效的排查出系统通信检测报警等故障的原因。
但是通常对于没有小型化要求和IO扩展数量较少的IO模块，它们的IO通道LED灯显示均是用最常规的每个IO串入一个LED灯方式设计，这样的设计方式当IO数量比较少的时候可能还行，一旦IO数量增多以后如果继续采用这种方式设计将存在占用PCB空间体积、LED灯显示效果较差，结构导光设计困难、成本较高等问题。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)IO数量增多以后，如果继续采用扩展数量较少的IO模块的设计，将存在占用PCB空间体积、LED灯显示效果较差，结构导光设计困难、成本较高等问题。
(2)并且现有技术中PCB板尺寸很大，单板导光效果差，显示不明显；结构设计困难。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于IO模块的显示装置、方法及六轴机器人。本发明通过LED灯板的结构和硬件设计方案，减少单板PCB尺寸，解决一体情结构况下LED灯较多导光效果较差的问题。
本发明是这样实现的，一种基于IO模块的显示装置，设置有LED灯板；
所述LED灯板以纵向分布的方式层叠在主板上方，并通过排线相互连接；
所述LED灯板利用LED矩阵扫描电路扫描驱动集成的多个LED灯组件，并利用LED灯组件是否点亮，显示IO端子接入负载时各个回路的通断显示状态；所述IO端子通过IO口与所述LED灯板连接，并固定在主板上。
进一步，LED矩阵扫描电路包括：
三极管I和三极管II，三极管I和三极管II的基极分别接IO端子的I/O口；
多个LED灯组件，两个LED灯组件为一组接入IO端子的I/O口；
多个限流电阻，分别与三极管I、三极管II、LED灯组件连接后与IO端子的I/O口连接。
进一步，所述LED矩阵扫描电路为多个，并联后与主板连接。
进一步，LED灯板通过固定件固定在主板上盖上，与上盖紧密接触，LED灯板与主板距离小于5mm。
进一步，LED灯组件穿插在LED灯板开设的圆孔内。
进一步，LED灯组件镶装在采用亚克力透明材质的LED灯板上。
进一步，LED灯组件为用贴片器件或插件。
本发明的另一目的在于提供一种所述的基于IO模块的显示装置的显示控制方法，所述显示控制方法包括：
LED矩阵扫描电路的三极管I和三极管II的基极和发射极由LED灯板上的通信端子通过排线和主板上的MCU芯片连接，IO端子接入负载时，MCU芯片执行逻辑，LED矩阵扫描电路连接的IO引脚开始扫描，MCU芯片控制三极管I和三极管II的基极处的IO引脚输出高电平，同时控制三极管I和三极管II的发射极的IO引脚输出低电平，三极管导通，LED灯组件点亮，表示IO回路导通，IO口通信正常，进行显示IO端子接入负载时各个路的通断显示状态。
进一步，三极管I和三极管II的集电极由5V电源供电；
主板通过MCU芯片的IO逻辑控制IO端子各路IO信号的通断。
本发明的另一目的提供一种搭载所述基于IO模块的显示装置的数控设备，具体为机器人。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明通过LED灯板与主板分离的方案实现各路IO接口信号通断情况的功能显示。
本发明由于采用了LED灯板设计方案，硬件上缩小了PCB尺寸，结构上减少了增加导光柱设计的困难，与此同时有更好的导光效果。本发明相对于传统PCB板尺寸减小20％，导光效果增强30％。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED灯板中LED矩阵扫描电路原理图。
图2是本发明实施例提供的配套结构装配图。
图中：1、主板；2、IO端子；3、LED灯板；4、LED组件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
IO数量增多以后，如果继续采用扩展数量较少的IO模块的设计，将存在占用PCB空间体积、LED灯显示效果较差，结构导光设计困难、成本较高等问题。并且现有技术中PCB板尺寸很大，单板导光效果差，显示不明显；结构设计困难。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于六轴机器人IO模块的显示装置、方法及六轴机器人，有效解决了一体化IO板的设计占用空间、导光效果差，结构设计困难的问题，下面结合具体技术方案对本发明作详细的描述。
如图1～图2所示，本发明实施例提供的基于六轴机器人IO模块的显示装置，设置有LED灯板3。
所述LED灯板3以纵向分布的方式层叠在主板1上方，并通过排线相互连接。
所述LED灯板3利用LED矩阵扫描电路扫描驱动集成的多个LED灯组件4，并利用LED灯组件是否点亮，显示IO端子2接入负载时各个回路的通断显示状态；所述IO端子通过IO口与所述LED灯板连接，并固定在主板上。
作为本发明优选实施例，LED矩阵扫描电路包括：
三极管I和三极管II，三极管I和三极管II的基极分别接IO端子的I/O口；
多个LED灯组件，两个LED灯组件为一组接入IO端子的I/O口。
多个限流电阻，分别与三极管I、三极管II、LED灯组件连接后与IO端子的I/O口连接。
作为本发明优选实施例，所述LED矩阵扫描电路为多个，并联后与主板连接。
作为本发明优选实施例，LED灯板通过螺钉固定在主板上盖上，与上盖紧密接触，LED灯板与主板距离小于5mm。
作为本发明优选实施例，LED灯组件穿插在LED灯板开设的圆孔内。
作为本发明优选实施例，LED灯组件镶装在采用亚克力透明材质的LED灯板上。
作为本发明优选实施例，LED灯组件为用贴片器件或插件。
本发明实施例提供一种基于六轴机器人IO模块的显示装置的显示控制方法，所述显示控制方法包括：
LED矩阵扫描电路的三极管I和三极管II的基极和发射极由LED灯板上的通信端子通过排线和主板上的MCU芯片连接，IO端子接入负载时，MCU芯片执行逻辑，LED矩阵扫描电路连接的IO引脚开始扫描，MCU芯片控制三极管I和三极管II的基极处的IO引脚输出高电平，同时控制三极管I和三极管II的发射极的IO引脚输出低电平，三极管导通，LED灯组件点亮，表示IO回路导通，IO口通信正常，进行显示IO端子接入负载时各个路的通断显示状态。
在本发明实施例中，三极管I和三极管II的集电极由5V电源供电；。
主板通过MCU芯片的IO逻辑控制IO端子各路IO信号的通断。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例
如图1所示，LED灯板4通过相应的LED矩阵扫描电路用两个三极管Q101和Q102分时扫描驱动10个LED灯组件4，LED灯组件4是否点亮代表IO端子2各个路的通断显示状态。两个Q101和Q102三极管的基极分别接1个I/O口，LED灯组件4两个为一组接入1个I/O口，形成2×5的扫描电路，实现7个I/O口控制10个LED灯组件4，当LED灯组件4灯数量需求增多时同理增多相关器件即可，LED灯板的I/O口输出高电平为+5V，可通过调节限流电阻(R101-R105)的大小来调节LED灯组件4的亮度。LED灯组件4中的D1-D10可根据实际情况采用合适的贴片发光二极管或直插发光二极管。
在本发明实施例中，三极管Q101和Q102的集电极直接由5V电源供电，基极和发射极由LED灯板3上的通信端子通过FPC软排线和主板1上的MCU芯片连接，当IO端子2接入负载时，MCU芯片执行逻辑，LED矩阵扫描电路连接的IO引脚开始扫描，被MCU芯片控制基极处的IO引脚输出高电平，与此同时控制发射极(发光二极管的阴极侧)的IO引脚此时恰好输出低电平时三极管导通，LED灯组件4(发光二极管)点亮，那么即可表示IO回路导通，此IO口通信正常。
如图2所示，是LED灯板4结构装配图，主板1通过MCU的IO逻辑控制各路IO信号的通断，主板1提供IO信号传输的物理接口和路径，各路IO的端子连接器均在主板1上，主板1与LED灯板4间通过板间软排线进行信号传输，LED灯板4通过螺钉固定在主板1上盖上，与上盖接触紧密，保持5mm以内的距离，LED灯组件4通过钣金盖上的圆孔来透光，充分利用了控制整机结构内部的垂直方向的空间。正常情况下当IO端子2的某一路端子有负载接入，有完整的电信号回路时，LED灯板4上的对应的LED灯组件4就会被点亮，此设计方案相比较其他方案更优。
下面结合效果对本发明作进一步描述。
本发明将原来的一块板分开了两块板，即将LED灯板与主板分离，将LED灯板和主板层叠以利用纵向空间，不仅减小了主板1横向占用的尺寸，缩小了整体结构尺寸，还在LED灯组件4透光效果方面有了很大的优化，不需要再在单板上增加导光柱去透光，这样也大大减少了生产工序和成本。
在本发明实施例中，LED灯组件4可以用贴片器件也可以用插件，上盖可以是钣金开窗口方案也可以是亚克力透明上盖。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种基于IO模块的显示装置，其特征在于，所述基于IO模块的显示装置设置有LED灯板；
所述LED灯板以纵向分布的方式层叠在主板上方，并通过排线相互连接；
所述LED灯板利用LED矩阵扫描电路扫描驱动集成的多个LED灯组件，并利用LED灯组件是否点亮，显示与所述LED灯板连接并固定在主板上的IO端子在接入负载时各个回路的通断状态。
2.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，LED矩阵扫描电路包括：
三极管I和三极管II，三极管I和三极管II的基极分别接IO端子的I/O口；
多个LED灯组件，两个LED灯组件为一组接入IO端子的I/O口；
多个限流电阻，分别与三极管I、三极管II、LED灯组件连接后与IO端子的I/O口连接。
3.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，
所述LED矩阵扫描电路为多个，并联后与主板连接。
4.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，LED灯板通过固定件固定在主板上盖上，与上盖紧密接触，LED灯板与主板距离小于5mm。
5.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，LED灯组件穿插在LED灯板开设的圆孔内。
6.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，LED灯组件镶装在采用亚克力透明材质的LED灯板上。
7.如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置，其特征在于，LED灯组件为用贴片器件或插件。
8.一种如权利要求1所述的基于IO模块的显示装置的显示控制方法，其特征在于，所述显示控制方法包括：
LED矩阵扫描电路的三极管I和三极管II的基极和发射极由LED灯板上的通信端子通过排线和主板上的MCU芯片连接，IO端子接入负载时，MCU芯片执行逻辑，LED矩阵扫描电路连接的IO引脚开始扫描，MCU芯片控制三极管I和三极管II的基极处的IO引脚输出高电平，同时控制三极管I和三极管II的发射极的IO引脚输出低电平，三极管导通，LED灯组件点亮，表示IO回路导通，IO口通信正常，进行显示IO端子接入负载时各个路的通断显示状态。
9.如权利要求8所述的显示控制方法，其特征在于，三极管I和三极管II的集电极由5V电源供电；
主板通过MCU芯片的IO逻辑控制IO端子各路IO信号的通断。
10.一种搭载权利要求1所述基于IO模块的显示装置的数控设备。
11.如权利要求10所述的数控设备，其特征在于：所述数控设备为机器人。
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