LTS-6795JD LED Display Datasheet - ارتفاع رقم 0.56 اینچ - Hyper Red (650nm) - ولتاژ مستقیم 2.6V - اتلاف توان 70mW - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

LTS-6795JD یک ماژول نمایش الفبایی-عددی هفت‌قطعه و تک‌رقمی با عملکرد بالا است. عملکرد اصلی آن ارائه نمایش واضح و روشن از اعداد و کاراکترهای الفبایی محدود در دستگاه‌ها و ابزارهای الکترونیکی مختلف است. کاربرد اصلی آن در رابط‌های کاربری تجهیزاتی است که نیاز به نمایش یک رقم اطلاعات با قابلیت مشاهده و قابلیت اطمینان بالا دارند، مانند مترهای آزمایش، نشانگرهای پنل، کنترل‌های صنعتی و لوازم خانگی.

موقعیت‌یابی کلیدی این دستگاه در محدوده متوسط تا بالا در نمایشگرهای تک رقمی است که با استفاده از مواد نیمه‌هادی پیشرفته خود، عملکرد نوری برتر ارائه می‌دهد. مزایای اصلی آن مستقیماً به این انتخاب مواد و طراحی مرتبط است که منجر به قابلیت خوانایی عالی حتی در شرایط نوری چالش‌برانگیز می‌شود.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

برگه مشخصات محصول چندین مزیت متمایز را برجسته می‌کند که جایگاه بازار آن را تعریف می‌نماید:

• High Brightness & Contrast: با استفاده از چیپ‌های LED هایپر-رد AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید)، نمایشگر نور قرمز شدید و اشباع‌شده تولید می‌کند. این سیستم ماده به دلیل بازده نوری بالاتر در مقایسه با LEDهای سنتی GaAsP یا GaP شناخته شده است که منجر به روشنایی برتر و نسبت کنتراست بالا در برابر صفحه خاکستری با قطعات سفید می‌شود.
• زاویه دید گسترده: این طراحی، خروجی نور یکنواخت و خوانایی کاراکترها را در زاویه دید افقی و عمودی گسترده‌ای تضمین می‌کند که برای دستگاه‌های نصب‌شده روی پنل که از موقعیت‌های مختلف مشاهده می‌شوند، حیاتی است.
• قابلیت اطمینان حالت جامد: به عنوان یک دستگاه مبتنی بر LED، عمر عملیاتی طولانی، مقاومت در برابر ضربه و لرزش و قابلیت روشن شدن فوری را ارائه می‌دهد و از مشکلات سوختن و پاسخ آهسته نمایشگرهای رشته‌ای مصون است.
• نیاز به توان کم: این دستگاه در جریان‌های مستقیم پایین به طور کارآمد عمل می‌کند و برای کاربردهای مبتنی بر باتری یا حساس به انرژی مناسب است.
• دسته‌بندی شده بر اساس شدت نور: دستگاه‌ها بر اساس خروجی نورشان دسته‌بندی یا گروه‌بندی می‌شوند، که به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را برای سطوح روشنایی یکنواخت در تولید انتخاب کنند. این امر برای نمایشگرهای چندرقمی یا نورپردازی یکنواخت پنل ضروری است.

بازار هدف شامل اتوماسیون صنعتی، تجهیزات آزمایش و اندازه‌گیری، دستگاه‌های پزشکی، نمایشگرهای داشبورد بازار جانبی خودرو و الکترونیک مصرفی می‌شود، جایی که یک نمایش رقم‌تکی قوی، قابل اعتماد و بسیار قابل رویت مورد نیاز است.

2. تجزیه و تحلیل عمیق پارامترهای فنی

درک کامل پارامترهای الکتریکی و نوری برای طراحی صحیح مدار و تضمین عملکرد بلندمدت ضروری است.

2.1 ویژگی‌های نورسنجی و نوری

عملکرد نوری تحت شرایط آزمایش استاندارد در دمای محیط (Ta) 25 درجه سانتی‌گراد کمی‌سازی می‌شود.

• میانگین شدت نور (I_V): در جریان آزمایش پایین 1mA، از حداقل 320 µcd تا مقدار متداول 700 µcd متغیر است. این پارامتر که با استفاده از فیلتری اندازه‌گیری می‌شود که منحنی پاسخ چشم فوتوپیک CIE را تقریب می‌زند، نشان‌دهنده روشنایی درک‌شده است. محدوده وسیع (از Min تا Typ) نشان‌دهنده امکان باینینگ است، که در آن قطعات بر اساس خروجی واقعی دسته‌بندی می‌شوند.
• طول موج اوج انتشار (λ_p): معمولاً ۶۵۰ نانومتر (nm). این طول موجی است که در آن خروجی توان نوری در حداکثر خود قرار دارد و آن را در ناحیه "فراقرمز" یا قرمز عمیق طیف قرار می‌دهد.
• طول موج غالب (λ_d): ۶۳۹ نانومتر. این طول موج واحدی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و با رنگ خروجی LED مطابقت دارد. تفاوت بین طول موج اوج (۶۵۰nm) و غالب (۶۳۹nm) مشخصه شکل طیفی ماده AlInGaP است.
• عرض نیم‌خط طیفی (Δλ): تقریباً 20 نانومتر. این مقدار پهنای باند نور منتشرشده را تعریف میکند؛ عرض نیمه باریکتر نشاندهنده خروجی تکفامتر (رنگ خالصتر) است.
• نسبت تطابق شدت نورانی (I_V-m): به عنوان حداکثر 2:1 مشخص شده است. این یک پارامتر حیاتی برای یکنواختی چند بخشی یا چند رقمی است. به این معنی که روشنایی کم نورترین بخش، کمتر از نصف روشنایی درخشان‌ترین بخش درون همان دستگاه در جریان راه‌اندازی یکسان نخواهد بود و اطمینان از روشنایی یکنواخت کاراکتر را فراهم می‌کند.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و حرارتی

این پارامترها رابط الکتریکی و قابلیت‌های مدیریت توان دستگاه را تعریف می‌کنند.

• ولتاژ پیشروی هر سگمنت (V_F): معمولاً بین ۲.۱ تا ۲.۶ ولت در جریان پیشروی (I_F) ۲۰ میلی‌آمپر. این افت ولتاژ در طول یک سگمنت روشن است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که مدار درایو قادر به تأمین این ولتاژ است. این مقدار با ولتاژ پیشروی پایین‌تر LEDهای قرمز AlInGaP در مقایسه با برخی رنگ‌های دیگر سازگار است.
• جریان پیشروی پیوسته هر سگمنت (I_F): حداکثر مطلق در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد ۲۵ میلی‌آمپر است. ضریب کاهش ۰.۳۳ میلی‌آمپر بر درجه سانتی‌گراد برای دمای بالاتر از ۲۵ درجه سانتی‌گراد تعیین شده است. این بدان معناست که با افزایش دمای محیط، حداکثر جریان پیوسته مجاز باید به صورت خطی کاهش یابد تا از گرمای بیش از حد و تخریب تسریع‌شده جلوگیری شود.
• جریان اوج رو به جلو به ازای هر سگمنت: حداکثر مطلق 90mA است، اما تنها تحت شرایط پالسی (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1ms). این امر اجازه می‌دهد تا برای دستیابی به روشنایی اوج بالاتر در کاربردهای مالتی‌پلکس، به طور مختصر اوردرایو صورت گیرد.
• اتلاف توان به ازای هر سگمنت (P_d): حداکثر مطلق 70mW است. این مقدار حاصلضرب ولتاژ مستقیم و جریان پیوسته است. تجاوز از این حد خطر آسیب حرارتی را در پی دارد.
• ولتاژ معکوس هر سگمنت (V_R): حداکثر 5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بالاتر می‌تواند باعث خرابی فوری و فاجعه‌بار پیوند LED شود.
• جریان معکوس هر سگمنت (I_R): حداکثر 100 میکروآمپر در ولتاژ معکوس کامل 5 ولت، که نشان‌دهنده جریان نشتی در حالت خاموش است.
• Operating & Storage Temperature Range: 35- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. این شرایط محیطی را تعریف می‌کند که دستگاه در حین استفاده و ذخیره‌سازی غیرعملیاتی می‌تواند تحمل کند.

3. توضیح سیستم Binning

دیتاشیت صراحتاً بیان می‌کند که دستگاه "دسته‌بندی شده برای شدت نور" است. این به فرآیند Binning یا مرتب‌سازی انجام شده در حین تولید اشاره دارد.

• دسته‌بندی شدت نور: به دلیل تغییرات ذاتی در فرآیند رشد اپیتاکسیال نیمه‌هادی و ساخت تراشه، LEDهای منفرد حتی در شرایط تحریک یکسان، تفاوت‌های جزئی در خروجی نور از خود نشان می‌دهند. پس از تولید، دستگاه‌ها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در جریان آزمایش استاندارد (مانند 1mA یا 20mA) آزمایش و در «دسته‌های» مختلف طبقه‌بندی می‌شوند. این امر به مشتریان امکان می‌دهد قطعات را از یک دسته شدت نور خاص خریداری کنند و درخشندگی یکنواخت را در تمام واحدهای یک خط تولید تضمین می‌کنند. این موضوع به ویژه زمانی حیاتی است که چندین نمایشگر در کنار هم استفاده می‌شوند، زیرا از تغییرات محسوس روشنایی بین ارقام جلوگیری می‌کند.
• دسته‌بندی طول موج/رنگ: اگرچه به صراحت برای این بخش ذکر نشده است، دستگاه‌های AlInGaP را نیز می‌توان بر اساس طول موج غالب یا اوج، دسته‌بندی کرد تا سایه‌ای یکسان از رنگ قرمز تضمین شود. طول موج غالب معمول ۶۳۹ نانومتر نشان‌دهنده کنترل دقیق است، اما برای کاربردهای حساس به رنگ، ممکن است یک دسته طول موج خاص در دسترس باشد.

4. تحلیل منحنی عملکرد

برگه اطلاعات به "منحنی‌های مشخصه الکتریکی/نوری معمول" ارجاع می‌دهد. این نمایش‌های گرافیکی برای درک رفتار دستگاه فراتر از مشخصات تک‌نقطه‌ای موجود در جداول ضروری هستند.

• جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V): این منحنی رابطه غیرخطی بین جریان عبوری از LED و ولتاژ دو سر آن را نشان می‌دهد. به طراحان کمک می‌کند تا مقادیر مناسب مقاومت‌های محدودکننده جریان را انتخاب کرده و نیازمندی‌های ولتاژ مدار درایور را درک کنند. "زانو"ی منحنی نشان‌دهنده ولتاژ تقریبی روشن شدن است.
• شدت نور در مقابل جریان مستقیم (منحنی I-L): این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان درایو، افزایش می‌یابد. این رابطه معمولاً در یک محدوده خطی است اما در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افت حرارتی و راندمان، به حالت اشباع می‌رسد. این منحنی برای طراحی طرح‌های تنظیم نور با مدولاسیون عرض پالس (PWM) کلیدی است.
• شدت نور در مقابل دمای محیط: این منحنی کاهش توان خروجی نور را با افزایش دمای پیوند نشان می‌دهد. بازده LED عموماً با افزایش دما کاهش می‌یابد، بنابراین این نمودار برای کاربردهایی که در محیط‌های با دمای بالا عمل می‌کنند حیاتی است تا اطمینان حاصل شود که روشنایی کافی حفظ می‌شود.
• منحنی توزیع طیفی: این نمودار شدت نسبی نور را بر حسب طول‌موج ترسیم می‌کند و به‌طور بصری طول‌موج اوج (650 نانومتر)، طول‌موج غالب (639 نانومتر) و پهنای نیمه طیفی (20 نانومتر) را نشان می‌دهد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

ساختار فیزیکی و ابعاد برای چیدمان PCB (برد مدار چاپی) و یکپارچه‌سازی مکانیکی تعریف شده‌اند.

5.1 ابعاد و نقشه بسته‌بندی

دستگاه دارای بسته‌بندی استاندارد 10-پین تک‌رقمی هفت‌قطعه‌ای است. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر می‌شود:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر ارائه شده‌اند.
• تلرانس استاندارد در بیشتر ابعاد ±0.25 میلی‌متر (±0.01 اینچ) است، مگر اینکه یادداشت مشخصه خاصی خلاف آن را ذکر کرده باشد.
• نقشه معمولاً طول، عرض و ارتفاع کلی پکیج، اندازه پنجره رقم، اندازه و فاصله سگمنت‌ها، فاصله پین‌ها (پیچ) و طول و قطر پین را نشان می‌دهد.

5.2 اتصال پایه‌ها و شناسایی قطبیت

دستگاه از یک کاتد مشترک پیکربندی استفاده می‌کند. این بدان معناست که تمام کاتدهای (ترمینال‌های منفی) قطعات LED به صورت داخلی به پین‌های مشترک متصل شده‌اند، در حالی که آند (ترمینال مثبت) هر قطعه پین مخصوص به خود را دارد. پین‌آوت به شرح زیر است:

• پایه 1: آند برای بخش علامت منفی (-).
• پایه 2: کاتد برای بخش‌های علامت مثبت/منفی (PL,MI) (احتمالاً یک کاتد مشترک برای این دو بخش خاص).
• پایه 3: آند برای بخش 'C'.
• Pin 4: Cathode for segments B, C, and the Decimal Point (B,C & D.P.) – this is a کاتد مشترک for these three elements.
• پایه 5: آند برای نقطه اعشار (DP).
• پایه 6: آند برای بخش 'B'.
• پایه 7: کاتد برای بخش‌های B، C و D.P. (همانند پایه 4، احتمالاً به صورت داخلی متصل شده است).
• پایه 8: کاتد برای علامت مثبت/منفی (PL,MI) (همانند پایه 2).
• پین ۹: آند برای بخش علامت مثبت (+).
• پین ۱۰: بدون اتصال (N/C).

این آرایش پین‌ها مختص این شماره قطعه است و باید دقیقاً رعایت شود تا نمایشگر به درستی کار کند. نمودار مدار داخلی این اتصالات را به صورت بصری نشان می‌دهد و مشخص می‌کند که کدام پین‌ها هر سگمنت و گره‌های کاتد مشترک را کنترل می‌کنند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

رعایت اصول صحیح در حین مونتاژ برای جلوگیری از آسیب بسیار حیاتی است.

• دمای لحیم‌کاری: حداکثر دمای مطلق لحیم‌کاری 260 درجه سانتی‌گراد و حداکثر مدت زمان آن 3 ثانیه تعیین شده است. این اندازه‌گیری در نقطه‌ای به فاصله 1.6 میلی‌متر زیر صفحه نشست پکیج (یعنی روی پد PCB یا خود پایه) انجام می‌شود. این دستورالعمل برای فرآیندهای لحیم‌کاری موجی یا دستی در نظر گرفته شده است.
• لحیم‌کاری رفلو: اگرچه به صراحت جزئیات داده نشده است، برای انواع نصب سطحی یا بسته‌بندی‌های مشابه، معمولاً یک پروفیل استاندارد ریفلو بدون سرب با دمای اوج حدود ۲۴۵-۲۶۰ درجه سانتی‌گراد قابل اعمال است، اما محدودیت ۳ ثانیه‌ای در دمای ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد باید رعایت شود. همیشه به دستورالعمل‌های مدیریت بسته‌بندی خاص مراجعه کنید.
• اقدامات احتیاطی ESD (تخلیه الکترواستاتیک): LEDها دستگاه‌های نیمه‌هادی حساس به ESD هستند. در طول مونتاژ باید روش‌های استاندارد مدیریت ESD رعایت شود، از جمله استفاده از ایستگاه‌های کاری زمین‌شده، بندهای مچ و ظروف رسانا.
• تمیزکاری: در صورت نیاز به تمیز کردن پس از لحیم‌کاری، از حلال‌های سازگار با مواد بسته‌بندی (معمولاً اپوکسی یا سیلیکون) استفاده کنید و از تمیز کردن اولتراسونیک که می‌تواند باعث تنش مکانیکی روی اتصالات سیمی داخل بسته‌بندی شود، خودداری نمایید.
• شرایط نگهداری: در محیط خشک و ضد استاتیک و در محدوده دمای مشخص شده (۳۵- درجه سانتی‌گراد تا ۸۵+ درجه سانتی‌گراد) نگهداری شود.

7. پیشنهادات کاربردی و ملاحظات طراحی

7.1 مدارهای کاربردی متداول

به عنوان یک دستگاه کاتد مشترک، معمولاً با اتصال پایه‌های کاتد مشترک (2, 4, 7, 8) به زمین (یا یک سینک جریان) راه‌اندازی می‌شود. سپس پایه‌های آند هر سگمنت (1, 3, 5, 6, 9) از طریق مقاومت‌های محدودکننده جریانمقدار مقاومت با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (V_{منبع تغذیه} - V_F) / I_F. برای یک منبع تغذیه 5 ولت و جریان مورد نظر I_F برابر 20 میلی‌آمپر با ولتاژ V_F برابر 2.6 ولت، مقاومت باید (5 - 2.6) / 0.02 = 120 اهم باشد. هر سگمنت ایده‌آل باید مقاومت مخصوص به خود را برای کنترل مستقل و تطابق روشنایی داشته باشد.

برای ارتباط با میکروکنترلر، آندها می‌توانند مستقیماً از پین‌های GPIO میکروکنترلر تغذیه شوند در صورتی که قادر به تأمین جریان کافی باشند (مشخصات MCU را بررسی کنید)، یا از طریق درایورهای ترانزیستور/MOSFET برای جریان‌های بالاتر یا طرح‌های مالتی‌پلکسینگ استفاده شوند.

7.2 ملاحظات طراحی

• محدود‌سازی جریان: هرگز یک LED را بدون مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت مستقیماً به منبع ولتاژ وصل نکنید. ولتاژ مستقیم یک مشخصه است، نه یک رتبهبندی؛ تجاوز از رتبه جریان پیوسته باعث تخریب قطعه خواهد شد.
• مالتی‌پلکسینگ: برای کنترل چندین رقم یا صرفه‌جویی در پین‌های I/O می‌توان از مالتی‌پلکسینگ تقسیم زمانی استفاده کرد. این شامل چرخه‌ای سریع برای انتخاب رقم روشن است. رتبه جریان پیک (90mA در چرخه کاری 1/10) به سگمنت‌ها اجازه می‌دهد در دوره فعال مالتی‌پلکس خود به طور مختصر با قدرت بیشتری راه‌اندازی شوند تا درخشندگی متوسط معادل یک جریان DC پایین‌تر حاصل شود. اطمینان حاصل کنید که تلفات توان متوسط تجاوز نشود.
• مدیریت حرارت: در حالی که توان هر بخش پایین است، در طراحی چندگانه یا دمای محیط بالا، باید منحنی کاهش بار رعایت شود. در صورت محصور بودن، تهویه مناسب را تضمین کنید.
• زاویه دید: نمایشگر را طوری قرار دهید که خط دید بیننده معمولی در محدوده زاویه دید گسترده مشخص شده باشد تا خوانایی بهینه حاصل شود.

8. مقایسه و تمایز فنی

LTS-6795JD عمدتاً از طریق استفاده از AlInGaP تکنولوژی نیمه‌هادی متمایز می‌شود.

• در مقابل LEDهای قرمز سنتی GaAsP/GaP: AlInGaP بازده نوری به مراتب بالاتری ارائه می‌دهد که منجر به خروجی درخشان‌تر در جریان راه‌اندازی یکسان، یا روشنایی معادل در توان کمتر می‌شود. همچنین به طور کلی پایداری دمایی بهتر و رنگ قرمز اشباع‌شده‌تر و عمیق‌تری (طول موج بلندتر) فراهم می‌کند.
• در مقابل LEDهای قرمز استاندارد: تعیین "هایپر-رد" (اوج 650 نانومتر) نشان‌دهنده رنگ قرمز عمیق‌تری در مقایسه با LEDهای قرمز استاندارد است که اغلب حدود 630-640 نانومتر هستند. این می‌تواند برای کاربردهایی که به رنگ خاصی نیاز است یا کنتراست تحت فیلترهای خاصی مهم است، مزیت‌آفرین باشد.
• در مقابل سایر نمایشگرهای تک‌رقمی: ترکیب ارتفاع رقم 0.56 اینچ، روشنایی بالا، زاویه دید گسترده و دسته‌بندی شدت نور، آن را به گزینه‌ای قوی برای کاربردهایی که نیازمند دید عالی و یکنواختی هستند تبدیل می‌کند.

9. سوالات متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

• Q: آیا می‌توانم این نمایشگر را مستقیماً از یک پین میکروکنترلر 3.3 ولت راه‌اندازی کنم؟ A: احتمالاً بله، اما باید ولتاژ مستقیم (V_F) را بررسی کنید. در مقدار معمول 2.6 ولت، منبع تغذیه 3.3 ولتی تنها 0.7 ولت برای مقاومت محدود‌کننده جریان باقی می‌گذارد. برای دستیابی به 20 میلی‌آمپر، تنها به یک مقاومت 35 اهمی (0.7V/0.02A) نیاز دارید. این امکان‌پذیر است، اما روشنایی به تغییرات کوچک در ولتاژ خروجی MCU و V_FLED حساس خواهد بود. اغلب استفاده از منبع تغذیه 5 ولت یا یک مدار درایور ایمن‌تر است.
• س: نسبت تطبیق شدت روشنایی 2:1 در عمل به چه معناست؟ ج: این نسبت تضمین می‌کند که وقتی به رقم کاملاً روشن "8" نگاه می‌کنید، کم‌نورترین قطعه حداقل نصف درخشان‌ترین قطعه روشنایی خواهد داشت. این از تیره‌تر به نظر رسیدن برخی قطعات نسبت به بقیه جلوگیری کرده و یکنواختی ظاهری کاراکتر را تضمین می‌کند.
• س: چگونه به سطوح روشنایی مختلف دست یابم؟ A: روشنایی را می‌توان به دو روش اصلی کنترل کرد: 1) تنظیم آنالوگ روشنایی: با تغییر جریان DC عبوری از قطعه (در محدوده مجاز آن). 2) تنظیم دیجیتال/پی‌دبلیوام روشنایی: با روشن و خاموش کردن سریع سگمنت‌ها با جریان ثابت. نسبت زمان روشن به خاموش (چرخه وظیفه) روشنایی درک‌شده را کنترل می‌کند. PWM رایج‌تر است زیرا از تغییر رنگ که ممکن است در برخی LEDها با دیمرینگ آنالوگ رخ دهد جلوگیری می‌کند.
• س: دیتاشیت به "صفحه خاکستری و سگمنت‌های سفید" اشاره می‌کند. هدف چیست؟ ج: صفحه خاکستری (یا قاب) اطراف رقم به جذب نور محیط کمک می‌کند، بازتاب‌ها را کاهش داده و کنتراست را زمانی که سگمنت‌ها خاموش هستند بهبود می‌بخشد. سگمنت‌های سفید (ماده پلاستیکی تشکیل‌دهنده اشکال عدد) به عنوان یک پخش‌کننده و لنز عمل می‌کنند، که به پخش یکنواخت نور از تراشه کوچک LED در سراسر ناحیه سگمنت کمک کرده و یک نوار نور یکنواخت و پررنگ ایجاد می‌کنند.

10. مثال کاربردی

مورد طراحی: نمایشگر دیجیتال ساده ولت‌سنج

طراحی یک نمایشگر تک‌رقمی برای ولت‌سنجی که محدوده 0 تا 9 ولت را اندازه‌گیری می‌کند، در نظر گرفته شود. LTS-6795JD به دلیل وضوح بالا گزینه‌ای عالی خواهد بود. ADC میکروکنترلر ولتاژ را خوانده، آن را به مقداری بین 0 تا 9 تبدیل می‌کند و سپس سگمنت‌های مربوطه را برای تشکیل آن رقم فعال می‌نماید. در صورتی که ولت‌سنج ولتاژهای منفی را اندازه‌گیری کند، می‌توان از پایه‌های علامت مثبت/منفی (پایه‌های 1 و 9) برای نشان دادن قطبیت استفاده کرد. اگر ولت‌سنج دهم ولت را نمایش دهد (مثلاً 5.2 ولت)، می‌توان از نقطه اعشار (پایه 5) استفاده نمود. میکروکنترلر جریان را از طریق پایه‌های کاتد مشترک به زمین می‌کشد و جریان را (از طریق پایه‌های GPIO و مقاومت‌های سری) به پایه‌های آند سگمنت مناسب، بر اساس جدول رمزگشایی 7 سگمنت ذخیره شده در فریم‌ور آن، تزریق می‌کند. محاسبه دقیق مقاومت‌های محدودکننده جریان، روشنایی یکنواخت را تضمین کرده و هم LED و هم پایه‌های میکروکنترلر را محافظت می‌نماید.

11. معرفی اصل عملکرد

این دستگاه بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک پیوند نیمهرسانا p-n. ماده AlInGaP برای تشکیل یک دیود رشد داده میشود. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیش از پتانسیل داخلی پیوند (تقریباً برابر با V) اعمال شود._F) اعمال شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به منطقه فعال تزریق می‌شوند و در آنجا بازترکیب می‌یابند. در یک نیمه‌هادی با گاف انرژی مستقیم مانند AlInGaP، بخش قابل توجهی از این بازترکیب‌ها انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کنند. ترکیب خاص اتم‌های آلومینیوم، ایندیم، گالیم و فسفید، انرژی گاف نوار را تعیین می‌کند که به نوبه خود طول موج (رنگ) نور منتشر شده را مشخص می‌نماید—در این مورد، قرمز فراتر با طول موج تقریبی 650 نانومتر. نور تولیدشده در تراشه سپس توسط بسته‌بندی پلاستیکی قالب‌گیری‌شده با بخش‌های سفید، شکل داده و پخش می‌شود تا شکل عددی هفت‌قطعه شناخته شده را ایجاد کند.

12. روندها و زمینه‌های فناوری

در حالی که نمایشگرهای هفت‌قطعه همچنان برای نمایش ساده اعداد کاربرد اصلی دارند، فناوری LED پایه‌ای به تکامل خود ادامه می‌دهد. استفاده از AlInGaP در مقایسه با مواد قدیمی‌تر، پیشرفت قابل‌توجهی محسوب می‌شود که بازدهی و قابلیت اطمینان بالاتری ارائه می‌دهد. روندهای فعلی در فناوری نمایشگر به سمت ماژول‌های LED ماتریس نقطه‌ای کاملاً یکپارچه، OLED و LCD برای انعطاف‌پذیری بیشتر در نمایش گرافیک و متن حرکت می‌کنند. با این حال، برای کاربردهایی که نیازمند سادگی مطلق، استحکام، روشنایی بالا، محدوده دمایی گسترده و هزینه کم برای یک رقم هستند، نمایشگرهای LED هفت‌قطعه گسسته مانند LTS-6795JD همچنان راه‌حلی بسیار مؤثر و قابل اطمینان باقی می‌مانند. تمرکز در چنین محصولات بالغی اغلب بر بهبود یکنواختی ساخت (و در نتیجه درجه‌بندی)، افزایش جزئی بازدهی و تضمین ثبات زنجیره تأمین است، نه تغییرات رادیکال فناورانه.