ورقة بيانات شاشة LED مصفوفة نقطية 5x7 طراز LTP-2257KA - ارتفاع 1.97 بوصة - لون أحمر-برتقالي من مادة AlInGaP - وثيقة تقنية باللغة العربية

1. نظرة عامة على المنتج

تُعد LTP-2257KA وحدة عرض أبجدية رقمية مكونة من رقم واحد، مُصممة للتطبيقات التي تتطلب إخراج أحرف واضح وموثوق. وظيفتها الأساسية هي تمثيل البيانات بصريًا، عادةً الأحرف المشفرة بـ ASCII أو EBCDIC، من خلال شبكة من الثنائيات الباعثة للضوء (LED) القابلة للعنونة بشكل فردي. تم تصميم الجهاز للتكامل في الأنظمة التي تكون فيها استهلاك الطاقة المنخفض، والموثوقية العالية للحالة الصلبة، وزوايا المشاهدة الواسعة عوامل أداء حاسمة.

السوق الرئيسي لهذا المكون يشمل لوحات التحكم الصناعية، وأجهزة القياس، ونقاط بيع الطرفيات، وشاشات المعلومات الأساسية، والأنظمة المدمجة حيث تكون هناك حاجة لعرض أحرف بسيط وقوي. يسمح تصميمه القابل للتراص بإنشاء شاشات متعددة الأحرف أفقياً، مما يوفر مرونة لعرض الكلمات أو الأرقام.

تكمن الميزة التكنولوجية الأساسية في استخدامها لمادة أشباه الموصلات من فوسفيد الألومنيوم إنديوم جاليوم (AlInGaP) لرقائق LED. يُعرف نظام المادة هذا بإنتاج انبعاث ضوئي عالي الكفاءة في الطيف من الأحمر إلى الكهرماني-البرتقالي، مما يوفر وضوحًا جيدًا. تتميز الشاشة بوجه أسود، يوفر تباينًا عاليًا ضد النقاط البيضاء المضيئة، مما يعزز بشكل كبير قابلية القراءة في ظروف الإضاءة المحيطة المختلفة.

2. الغوص العميق في المواصفات الفنية

يقدم هذا القسم تحليلاً مفصلاً وموضوعياً للمعايير الكهربائية والبصرية والفيزيائية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 الخصائص الضوئية والبصرية

يعد الأداء البصري محورياً لوظيفة الشاشة. يتم قياس المعايير الرئيسية تحت ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C) لضمان الاتساق.

• شدة الإضاءة المتوسطة (I_V):تتراوح من حد أدنى 2100 ميكروكانديلا إلى حد أقصى 5000 ميكروكانديلا، مع وجود قيمة نموذجية ضمنية. يتم قياس هذه الشدة لكل نقطة تحت حالة تشغيل نبضي بـ I_p=32 مللي أمبير عند دورة عمل 1/16. دورة العمل 1/16 نموذجية لمشغلات المصفوفة المتعددة (Multiplexed)، حيث يكون كل صف نشطًا لجزء فقط من الوقت. المستشعر المستخدم يقارب دالة اللمعان الضوئي CIE، مما يضمن ارتباط القياس بحساسية العين البشرية.
• طول موجة الانبعاث الذروة (λ_p):عادة 621 نانومتر (nm). يشير هذا إلى الطول الموجي الذي يكون عنده ناتج الطاقة البصرية في أعلى مستوياته. يقع ضمن المنطقة الحمراء-البرتقالية من الطيف المرئي.
• الطول الموجي السائد (λ_d):615 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية ويتطابق مع لون ناتج LED. وهو أقل قليلاً من طول موجة الذروة، وهو أمر شائع بسبب شكل طيف الانبعاث.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):حوالي 18 نانومتر. يحدد هذا المعلمة عرض النطاق الترددي للضوء المنبعث، وتحديداً عرض منحنى الطيف عند نصف قوته القصوى. تشير قيمة 18 نانومتر إلى مصدر أحادي اللون ذو نطاق ضيق نسبيًا، وهي سمة مميزة لثنائيات LED من نوع AlInGaP وتؤدي إلى لون مشبع.
• نسبة مطابقة شدة الإضاءة (I_V-m):2:1 كحد أقصى. هذه معلمة حاسمة لتوحيد الشاشة. تحدد أن شدة الإضاءة لأي نقطة فردية لن تزيد عن ضعف شدة أي نقطة أخرى داخل وحدة العرض نفسها. وهذا يضمن سطوعًا متسقًا عبر جميع مقاطع الحرف.

2.2 الخصائص الكهربائية

تحدد المعلمات الكهربائية واجهة الجهاز ومتطلبات الطاقة.

• الجهد الأمامي (V_F):يتراوح من 2.05 فولت (الحد الأدنى) إلى 2.6 فولت (الحد الأقصى) لكل نقطة عند تيار اختبار (I_F) قدره 20 مللي أمبير. هذا هو انخفاض الجهد عبر LED عندما يكون في حالة التوصيل. يجب على المصممين التأكد من أن دائرة التشغيل يمكنها توفير هذا الجهد. لم يتم ذكر القيمة النموذجية ولكنها تقع ضمن هذا النطاق.
• التيار العكسي (I_R):حد أقصى 100 ميكرو أمبير عند جهد عكسي (V_R) قدره 15 فولت. هذا هو تيار التسرب الصغير الذي يتدفق عندما يكون LED في حالة انحياز عكسي. عادة ما يكون مهملاً في التشغيل ولكن يجب مراعاته في تصميم حماية الدائرة.
• متوسط التيار الأمامي لكل نقطة:التيار المتوسط المقنن هو 13 مللي أمبير. ومع ذلك، ينطبق عامل تخفيض التصنيف (Derating) قدره 0.17 مللي أمبير/°C بشكل خطي فوق 25°C. وهذا يعني أنه يجب تقليل الحد الأقصى المسموح به للتيار المتوسط مع زيادة درجة الحرارة المحيطة لمنع ارتفاع درجة الحرارة والفشل المبكر. على سبيل المثال، عند 85°C، سيكون الحد الأقصى للتيار المتوسط: 13 مللي أمبير - [0.17 مللي أمبير/°C * (85-25)°C] = 13 - 10.2 = 2.8 مللي أمبير.

2.3 التصنيفات القصوى المطلقة

هذه هي حدود الإجهاد التي لا يجب تجاوزها تحت أي ظرف، حتى ولو للحظة. قد يؤدي التشغيل خارج هذه الحدود إلى تلف دائم.

• متوسط تبديد الطاقة لكل نقطة:36 ملي واط كحد أقصى. هذا هو ناتج متوسط التيار الأمامي والجهد الأمامي.
• تيار الذروة الأمامي لكل نقطة:100 مللي أمبير كحد أقصى. هذا هو أعلى تيار لحظي مسموح به، وعادة ما يكون ذا صلة خلال نبضات قصيرة جدًا في أنظمة التشغيل المتعددة (Multiplexed).
• الجهد العكسي لكل نقطة:5 فولت كحد أقصى. قد يؤدي تجاوز هذا إلى حدوث انهيار في الوصلة.
• نطاق درجة حرارة التشغيل والتخزين:-35°C إلى +85°C. الجهاز مصنف لنطاقات درجة الحرارة الصناعية.
• درجة حرارة اللحام:حد أقصى 260°C لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ، مقاسة على بعد 1.6 ملم (1/16 بوصة) أسفل مستوى الجلوس. هذا أمر بالغ الأهمية لعمليات اللحام الموجي أو إعادة التدفق.

3. نظام التصنيف والتجميع (Binning)

تنص ورقة البيانات صراحة على أن الجهاز "مصنف حسب شدة الإضاءة". يشير هذا إلى أن الوحدات يتم فرزها، أو "تجميعها في صناديق (Bins)"، بناءً على قياس ناتجها الضوئي. من المرجح أن يمثل نطاق شدة الإضاءة (2100-5000 ميكروكانديلا) الانتشار عبر عدة صناديق. يقوم المصنعون عادةً بتجميع ثنائيات LED في نطاقات شدة أضيق (مثل 2100-3000 ميكروكانديلا، 3000-4000 ميكروكانديلا، 4000-5000 ميكروكانديلا). وهذا يسمح للعملاء باختيار صندوق يتناسب مع متطلبات توحيد السطوع المحددة لديهم. بالنسبة لشاشة متعددة الوحدات، فإن استخدام ثنائيات LED من نفس صندوق الشدة أمر ضروري لتحقيق مظهر موحد. لا تحدد ورقة البيانات التصنيف للجهد الأمامي أو الطول الموجي، على الرغم من أن النطاقات الدنيا/القصوى المقدمة لـ V_Fو λ_pتحدد الانتشار الكلي.

4. تحليل منحنيات الأداء

تشير ورقة البيانات إلى "منحنيات الخصائص الكهربائية/البصرية النموذجية". بينما لا يتم توفير الرسوم البيانية المحددة في النص، يمكننا استنتاج محتواها القياسي وأهميتها.

• شدة الإضاءة النسبية مقابل التيار الأمامي (منحنى I-V):سيظهر هذا الرسم البياني كيف يزداد ناتج الضوء مع تيار التشغيل. يكون عادة غير خطي، حيث تنخفض الكفاءة عند التيارات العالية جدًا بسبب التأثيرات الحرارية. من المحتمل أن تكون نقطة اختبار النبضة 32 مللي أمبير على الجزء الفعال والخطي من هذا المنحنى.
• الجهد الأمامي مقابل التيار الأمامي:يظهر هذا المنحنى خاصية I-V للثنائي. يزداد الجهد بشكل لوغاريتمي مع التيار. القيمة المحددة لـ V_Fعند 20 مللي أمبير هي نقطة واحدة على هذا المنحنى.
• شدة الإضاءة النسبية مقابل درجة الحرارة المحيطة:هذا منحنى حاسم لفهم الأداء الحراري. ينخفض ناتج الضوء لثنائيات LED بشكل عام مع ارتفاع درجة حرارة الوصلة. يرتبط تخفيض التصنيف المحدد للتيار الأمامي ارتباطًا مباشرًا بإدارة هذا التأثير الحراري للحفاظ على الأداء والموثوقية.
• التوزيع الطيفي:رسم بياني للشدة النسبية مقابل الطول الموجي، يظهر ذروة حول 621 نانومتر وعرض حوالي 18 نانومتر عند نصف شدة الذروة (FWHM).

5. معلومات الميكانيكا والتغليف

الجهاز هو مكون مثقوب (Through-Hole) بتصميم قياسي من نوع DIP (حزمة مزدوجة الخط) مناسب للتركيب على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).

• ارتفاع المصفوفة:الميزة الفيزيائية المحددة هي ارتفاع حرف يبلغ 1.97 بوصة (50.15 ملم). هذه شاشة كبيرة الحجم مصممة للمشاهدة من مسافة.
• أبعاد الحزمة:تتضمن ورقة البيانات رسمًا مفصلاً بالأبعاد. جميع الأبعاد بالمليمترات مع تسامح قياسي ±0.25 ملم ما لم يُذكر خلاف ذلك. هذا الرسم ضروري لتصميم بصمة PCB وضمان الملاءمة المناسبة داخل الغلاف.
• توصيل الأطراف:يحتوي الجهاز على 12 طرفًا في صف واحد.
  • الأطراف 1-7: تتوافق مع صفوف الكاثود من 1 إلى 7. في تكوين مصفوفة شائع، ستكون هذه هي خطوط المسح (Scan Lines).
  • الأطراف 8-12: تتوافق مع أعمدة الأنود من 5 إلى 1 (لاحظ الترتيب العكسي: الطرف 8 هو العمود 5، الطرف 12 هو العمود 1). ستكون هذه هي خطوط البيانات.
• مخطط الدائرة الداخلية:يظهر المخطط المقدم تكوين مصفوفة قياسي 5x7. يقع كل LED (نقطة) عند تقاطع عمود أنود وصف كاثود. لإضاءة نقطة محددة، يجب تشغيل خط الأنود المقابل لها إلى مستوى عالٍ (جهد موجب) بينما يتم تشغيل خط الكاثود الخاص بها إلى مستوى منخفض (أرضي). يقلل ترتيب المصفوفة هذا من عدد أطراف المشغل المطلوبة (12 بدلاً من 35 للنقاط المعنونة بشكل فردي).
• تحديد القطبية:يحدد جدول توصيل الأطراف بوضوح توصيلات الأنود والكاثود. من المحتمل أن تحتوي الحزمة على شق أو علامة في أحد الطرفين للإشارة إلى اتجاه الطرف 1.

6. إرشادات اللحام والتجميع

مواصفة التجميع الرئيسية المقدمة هي لعملية اللحام.

• معلمات اللحام الموجي/إعادة التدفق:يحدد التصنيف الأقصى المطلق أن الجهاز يمكنه تحمل درجة حرارة لحام تبلغ 260°C لمدة لا تزيد عن 3 ثوانٍ. يتم أخذ هذا القياس على بعد 1.6 ملم أسفل مستوى الجلوس (أي على مستوى PCB)، وليس على جسم المكون. هذا تصنيف قياسي للمكونات ذات الأطراف الرصاصية وهو متوافق مع ملفات اللحام الموجي النموذجية. بالنسبة للحم إعادة التدفق باستخدام لحام خالي من الرصاص (الذي له نقاط انصهار أعلى)، يجب التحكم في الملف بعناية لضمان ألا تتجاوز درجة حرارة جسم المكون الحد الأقصى لدرجة حرارة التخزين البالغة 85°C لفترة طويلة، حتى لو تعرضت الأطراف لـ 260°C لفترة وجيزة.
• اللحام اليدوي:إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، فيجب استخدام مكواة ذات تحكم في درجة الحرارة. يجب تقليل وقت التلامس لكل طرف إلى الحد الأدنى، ويفضل أن يكون أقل من 3 ثوانٍ، لمنع انتقال الحرارة عبر الأطراف وإتلاف الروابط السلكية الداخلية أو الإيبوكسي.
• التنظيف:لم يتم تقديم تعليمات تنظيف محددة. يمكن استخدام كحول الأيزوبروبيل القياسي أو مزيلات اللحام المعتمدة، ولكن يجب تجنب المذيبات العدوانية لأنها قد تتلف الوجه البلاستيكي أو العلامات.
• ظروف التخزين:يجب تخزين الجهاز ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد من -35°C إلى +85°C في بيئة جافة وغير متكثفة. من المستحسن الاحتفاظ بالمكونات في أكياس الحاجز الرطوبة الأصلية حتى الاستخدام لمنع امتصاص الرطوبة، مما قد يسبب "انتفاخًا" أثناء اللحام.

7. اقتراحات التطبيق

7.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• لوحات التحكم الصناعية:عرض نقاط الضبط، وقيم العمليات (درجة الحرارة، الضغط، السرعة)، ورموز الخطأ، أو حالة الماكينة.
• معدات الاختبار والقياس:عرض القراءات الرقمية من أجهزة القياس المتعددة، أو مصادر الطاقة، أو مولدات الإشارة.
• الإلكترونيات الاستهلاكية (التراثية):الساعات، المؤقتات، الآلات الحاسبة الأساسية، أو شاشات الأجهزة.
• النماذج الأولية للأنظمة المدمجة:إخراج بسيط ومباشر لوحدات التحكم الدقيقة (مثل Arduino، PIC) لعرض معلومات التصحيح أو مطالبات المستخدم.
• شاشات متعددة الأحرف مكدسة:عن طريق وضع وحدات LTP-2257KA متعددة جنبًا إلى جنب، يمكن إنشاء كلمات أو أرقام أو رسائل تمرير بسيطة للوحات المعلومات الأساسية أو اللافتات.

7.2 اعتبارات التصميم

• دائرة التشغيل:مطلوب دائرة متكاملة مخصصة لمشغل LED أو أطراف GPIO لوحدة التحكم الدقيقة مع مقاومات تحديد التيار. بسبب تكوين المصفوفة، من الضروري وجود نظام تشغيل متعدد (مسح). يجب أن يقوم المشغل بتزويد التيار لأعمدة الأنود وسحب التيار من صفوف الكاثود. يجب مراعاة تيار الذروة لكل نقطة (100 مللي أمبير) وتخفيض تصنيف متوسط التيار في حسابات توقيت التشغيل المتعدد.
• تحديد التيار:المقاومات الخارجية إلزامية لكل عمود أنود أو صف كاثود (اعتمادًا على طوبولوجيا التشغيل) لضبط تيار التشغيل. يتم حساب القيمة بناءً على جهد الإمداد (V_CC)، والجهد الأمامي لـ LED (V_F)، والتيار المطلوب (I_F). على سبيل المثال، مع إمداد 5 فولت، و V_Fبقيمة 2.3 فولت، و I_Fهدف بقيمة 20 مللي أمبير: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 أوم. سيكون المقاوم القياسي 150 أوم مناسبًا.
• الإدارة الحرارية:بينما يكون الجهاز منخفض الطاقة، يجب اتباع منحنى تخفيض التصنيف للتيار الأمامي في بيئات درجة الحرارة المحيطة العالية. تأكد من وجود تدفق هواء كافٍ إذا كانت الشاشة مغلقة. يترجم متوسط تبديد الطاقة لكل نقطة (36 ملي واط كحد أقصى) إلى تبديد أقصى إجمالي للحرف المضاء بالكامل، والذي يجب مراعاته في التصميم الحراري لـ PCB.
• زاوية المشاهدة:ميزة "زاوية المشاهدة الواسعة" مفيدة، ولكن للحصول على أفضل قابلية للقراءة، يجب تركيب الشاشة مواجهة للمشاهد الرئيسي. يوفر تصميم الوجه الأسود/النقطة البيضاء تباينًا جيدًا من معظم الزوايا.

8. المقارنة الفنية والتمييز

مقارنة بتقنيات العرض الأخرى المتاحة وقت إطلاقها (2000)، قدمت LTP-2257KA مزايا محددة:

• مقارنة بشاشات المتوهجة أو الفلورية المفرغة (VFDs):ثنائيات LED هي حالة صلبة، وتوفر موثوقية أكبر بكثير، ومقاومة للصدمات/الاهتزازات، وعمر أطول (عادة عشرات الآلاف من الساعات)، وجهد/طاقة تشغيل أقل. كما أنها لا تتطلب فتائل ساخنة أو جهود عالية.
• مقارنة بشاشات LCD المبكرة:ثنائيات LED باعثة، مما يعني أنها تنتج ضوءها الخاص، مما يجعلها مرئية بوضوح في ظروف الإضاءة المنخفضة أو المظلمة بدون إضاءة خلفية. لديها نطاق تشغيل لدرجة الحرارة أوسع بكثير ووقت استجابة أسرع. ومع ذلك، تستهلك طاقة أكثر من شاشات LCD العاكسة وغير مناسبة للرسومات المعقدة.
• مقارنة بتقنيات LED الأخرى:قدم استخدام مادة AlInGaP، مقارنة بـ GaAsP أو GaP الأقدم، كفاءة أعلى ونقاء لوني أفضل (أحمر-برتقالي أكثر تشبعًا) لتيار تشغيل معين. استهدف تنسيق 5x7 المحدد بارتفاع كبير 1.97 بوصة التطبيقات التي تحتاج إلى أحرف قابلة للقراءة بسهولة من مسافة.

9. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعايير الفنية)

س: هل يمكنني تشغيل هذه الشاشة بتيار مستمر ثابت على جميع النقاط في وقت واحد؟

ج: تقنيًا نعم، لكنه غير فعال للغاية وسيتجاوز تصنيفات الطاقة المتوسطة إذا كانت جميع النقاط الـ 35 مضاءة. الطريقة القياسية والمقصودة هي التشغيل المتعدد (Multiplexing)، حيث يتم إضاءة النقاط صفًا واحدًا (أو عمودًا) في كل مرة بتردد عالٍ، مما يخلق وهم شاشة ثابتة مع تقليل متوسط التيار بشكل كبير.

س: ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

ج: طول موجة الذروة هو المكان الذي يصدر فيه LED أكبر قدر من الطاقة البصرية. الطول الموجي السائد هو الطول الموجي الفردي الذي تدركه العين البشرية على أنه مطابق للون LED. غالبًا ما يكونان متقاربين ولكن ليسا متطابقين بسبب عدم تناسق طيف انبعاث LED. الطول الموجي السائد أكثر صلة بالإدراك اللوني.

س: الجهد الأمامي هو 2.05-2.6 فولت. هل يمكنني تشغيله من إمداد منطقي 3.3 فولت؟

ج: نعم، بالتأكيد. إمداد 3.3 فولت كافٍ لتحيز LED أماميًا. ستحتاج إلى إعادة حساب قيمة مقاومة تحديد التيار بناءً على جهد الإمداد المنخفض (مثال: R = (3.3V - 2.3V) / 0.02A = 50 أوم).

س: ماذا تعني "دورة عمل 1/16" في حالة اختبار شدة الإضاءة؟

ج: تعني أن LED تم تشغيله بنبضة تيار 32 مللي أمبير، لكن النبضة كانت نشطة فقط لمدة 1/16 من إجمالي الفترة الزمنية. الشدة المقاسة هي المتوسط على الفترة الكاملة. هذا يحاكي الظروف في نظام تشغيل متعدد بنسبة 1:16 (مثال: 7 صفوف + 9 فراغات = 16 فتحة زمنية).

10. حالة عملية للتصميم والاستخدام

الحالة: بناء شاشة فولتميتر بسيطة مكونة من 4 أرقام.يحتاج مهندس لعرض جهد من 0.000 إلى 9.999 فولت على لوحة. يقرر استخدام أربع وحدات LTP-2257KA مكدسة أفقياً.

1. تصميم الدائرة:تقرأ وحدة تحكم دقيقة مزودة بـ ADC الجهد. يحول البرنامج الثابت القراءة إلى أربعة أرقام عشرية. يتم تكوين منافذ الإدخال/الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة، جنبًا إلى جنب مع ترانزستورات منفصلة أو دائرة متكاملة مخصصة للتشغيل المتعدد (مثل MAX7219)، لمسح الشاشات الأربع. يتم توصيل صفوف الكاثود لكل شاشة على التوازي، بينما يتم التحكم في أعمدة الأنود لكل رقم بشكل منفصل. وهذا يخلق مصفوفة 4 أرقام × 7 صفوف.
2. ضبط التيار:باستخدام إمداد 5 فولت واستهداف شاشة ساطعة، يختارون تيارًا متوسطًا قدره 15 مللي أمبير لكل نقطة. مع الأخذ في الاعتبار التشغيل المتعدد عبر 4 أرقام و 7 صفوف (بشكل فعال دورة عمل 1/28 لكل نقطة عندما تكون جميعها مضاءة)، سيكون تيار النبضة الذروة خلال فتحته الزمنية النشطة أعلى (مثال: 15 مللي أمبير * 28 = 420 مللي أمبير)، ولكن يجب التحقق من هذا مقابل تصنيف تيار الذروة البالغ 100 مللي أمبير. لذلك، سيكون عليهم ضبط التوقيت أو استخدام تيار متوسط أقل للحفاظ على الذروة ضمن المواصفات.
3. الاعتبار الحراري:اللوحة مخصصة لبيئة معملية (25°C). تخفيض تصنيف متوسط التيار ليس مصدر قلق هنا. ومع ذلك، فإنهم يتأكدون من أن PCB بها مستوى أرضي للمساعدة في تبديد الحرارة من دائرة المشغل.
4. النتيجة:يظهر المنتج النهائي قراءة واضحة وساطعة مكونة من 4 أرقام بزاوية مشاهدة جيدة، مما يلبي متطلبات أداة على الطاولة.

11. مبدأ التشغيل

تعمل LTP-2257KA على المبدأ الأساسي لثنائي باعث للضوء (LED) مرتب في مصفوفة سلبية. كل واحدة من النقاط الـ 35 التي تشكل الشبكة 5x7 هي رقاقة LED فردية من مادة AlInGaP. عندما يتم تطبيق جهد تحيز أمامي يتجاوز جهد الوصلة للثنائي (حوالي 2 فولت) عبر زوج محدد من الأنود (العمود) والكاثود (الصف)، يتدفق التيار عبر LED عند ذلك التقاطع. يتسبب هذا التيار في إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب داخل المنطقة النشطة لأشباه الموصلات، مما يطلق الطاقة في شكل فوتونات - ضوء - بطول موجي مميز لمادة AlInGaP (أحمر-برتقالي).

تنظيم المصفوفة هو طريقة اتصال ذكية. بدلاً من وجود 35 سلكًا منفصلاً، يتم توصيل أنودات جميع ثنائيات LED في عمود رأسي معًا، ويتم توصيل كاثودات جميع ثنائيات LED في صف أفقي معًا. لإضاءة نقطة واحدة، يتم تشغيل عمودها المحدد إلى موجب ويتم تشغيل صفها المحدد إلى أرضي. لعرض نمط (مثل حرف)، تقوم خوارزمية مسح بالتسلسل بسرعة عبر الصفوف (أو الأعمدة)، وتشغيل مشغلات الأعمدة المناسبة لكل صف بدوره. عند تردد عالٍ بما يكفي (عادة >100 هرتز)، يجعل استمرارية الرؤية الحرف بأكمله يظهر مضاءً بثبات.

12. اتجاهات التكنولوجيا والسياق

تمثل LTP-2257KA تقنية عرض ناضجة وراسخة. في وقت إطلاقها، كانت شاشات LED المصفوفة النقطية حلاً سائدًا للإخراج الأبجدي الرقمي. كان التحول نحو AlInGaP من المواد الأقدم مثل GaAsP اتجاهًا مهمًا، حيث قدم كفاءة ولونًا محسنين.

اتجهت الاتجاهات اللاحقة نحو:

حزم المكونات السطحية (SMD):المعادلات الحديثة هي تقريبًا حصريًا من نوع SMD، مما يسمح بتجميع آلي وأصغر حجمًا.

كثافة أعلى وشاشات مصفوفة كاملة:تم استبدال تنسيق 5x7 الأساسي إلى حد كبير بوحدات مصفوفة نقطية أكبر (مثل 8x8، 16x16) ولوحات رسومية كاملة يمكنها عرض أشكال ونصوص عشوائية بخطوط متعددة.

وحدات التحكم المتكاملة:غالبًا ما تتضمن وحدات مصفوفة LED الحديثة المشغل، والذاكرة، وواجهة الاتصال (مثل I2C أو SPI) على لوحة واحدة، مما يبسط بشكل كبير عملية التصميم للمهندسين.

تقنيات بديلة:بالنسبة للعديد من التطبيقات التي تتطلب إخراج أحرف بسيط، أصبحت شاشات LCD منخفضة الطاقة (مع أو بدون إضاءة خلفية) وشاشات OLED أكثر شيوعًا، خاصة حيث تكون استهلاك الطاقة، أو النحافة، أو القدرة الرسومية أولويات.

على الرغم من هذه الاتجاهات، تظل شاشات LED المصفوفة النقطية المثقوبة مثل LTP-2257KA ذات صلة في البيئات التعليمية، ومشاريع الهواة، وصيانة المعدات القديمة، وفي تطبيقات صناعية محددة حيث تكون بساطتها، وقوتها، وسطوعها العالي، ونطاق درجة حرارتها الواسع مزايا حاسمة.