Lembaran Data Paparan Matriks Titik LED LTP-2057AKA - Ketinggian 2.0 Inci (50.8mm) - Super Jingga (621nm) - 33mW per Titik - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-2057AKA ialah modul paparan digit tunggal alfanumerik yang dibina menggunakan konfigurasi matriks titik 5x7. Fungsi utamanya adalah untuk mewakili aksara dan simbol secara visual, biasanya digunakan untuk penunjuk status, bacaan ringkas, dan panel maklumat dalam pelbagai peranti elektronik. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan teknologi LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) untuk elemen pemancar cahaya, khususnya dalam warna "Super Jingga". Sistem bahan ini menawarkan faedah dari segi kecekapan dan kestabilan warna berbanding teknologi lama. Paparan ini mempunyai plat muka kelabu dengan titik berwarna putih, menyediakan latar belakang kontras tinggi untuk cahaya yang dipancarkan, yang meningkatkan kebolehbacaan. Peranti ini direka untuk aplikasi yang memerlukan paparan aksara bersaiz sederhana, boleh dipercayai, dan berkuasa rendah.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

2.1 Ciri-ciri Optik

Prestasi optik adalah teras kepada fungsi paparan. Parameter utama, Purata Keamatan Bercahaya (Iv), ditetapkan dengan minimum 2100 μcd, nilai tipikal 4600 μcd, dan tiada had maksimum di bawah keadaan ujian arus hadapan berdenyut (Ip) 32mA pada kitar tugas 1/16. Kaedah pemacu berdenyut ini adalah piawai untuk paparan berbilang guna untuk mencapai kecerahan yang dirasakan sambil menguruskan kuasa dan haba. Warna ditakrifkan oleh Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp) 621 nanometer (nm), meletakkannya dalam rantau spektrum jingga-merah. Lebar Separuh Garis Spektrum (Δλ) ialah 18 nm, menunjukkan ketulenan spektrum atau kelebaran jalur cahaya yang dipancarkan. Panjang Gelombang Dominan (λd) ialah 615 nm, iaitu panjang gelombang yang dirasakan oleh mata manusia dan mungkin berbeza sedikit daripada panjang gelombang puncak. Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya 2:1 ditetapkan, bermaksud variasi kecerahan antara segmen paling terang dan paling malap dalam tatasusunan tidak boleh melebihi nisbah ini, memastikan penampilan seragam.

2.2 Ciri-ciri Elektrik

Parameter elektrik mentakrifkan had dan keadaan operasi untuk paparan. Penarafan Maksimum Mutlak menetapkan sempadan untuk operasi selamat: Pelesapan Kuasa Purata 33 miliwatt (mW) per titik, Arus Hadapan Puncak 90mA per titik, dan Arus Hadapan Purata per titik yang menyusut secara linear dari 13mA pada 25°C sebanyak 0.17mA/°C. Penyusutan ini adalah penting untuk pengurusan terma pada suhu ambien yang tinggi. Voltan Songsang maksimum per titik ialah 5 Volt (V). Voltan Hadapan (Vf) untuk mana-mana titik LED tunggal biasanya 2.6V pada 20mA, dengan maksimum 2.8V pada arus ujian lebih tinggi 80mA. Arus Songsang (Ir) adalah maksimum 100 mikroampere (μA) pada pincang songsang penuh 5V.

2.3 Spesifikasi Terma dan Persekitaran

Peranti ini dinilai untuk Julat Suhu Operasi -35°C hingga +85°C dan Julat Suhu Penyimpanan yang sama. Julat luas ini menjadikannya sesuai untuk persekitaran industri dan automotif yang terdedah kepada suhu melampau. Parameter pemasangan kritikal ialah suhu pateri maksimum 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur pada titik 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan komponen. Garis panduan ini adalah penting untuk mengelakkan kerosakan terma semasa proses pateri aliran semula.

3. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Paparan ini mempunyai ketinggian matriks yang dinyatakan 2.0 inci (50.8 mm). Lukisan dimensi pakej yang disediakan (dirujuk dalam lembaran data) akan memperincikan garis luar fizikal sebenar, lokasi pin, dan saiz keseluruhan. Toleransi untuk dimensi ini biasanya ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Peranti menggunakan antara muka sambungan pin piawai untuk integrasi ke papan litar.

4. Sambungan Pin dan Litar Dalaman

LTP-2057AKA mempunyai antara muka 14-pin. Susunan pin disusun khusus untuk pengalamatan X-Y (matriks): Pin ditetapkan sama ada sebagai Anod untuk Lajur atau Katod untuk Baris. Contohnya, Pin 1 ialah Katod untuk Baris 5, Pin 3 ialah Anod untuk Lajur 2, dan sebagainya. Susunan ini membolehkan mikropengawal menyala mana-mana titik tunggal dalam grid 5x7 secara selektif dengan mengaktifkan garis lajur (anod) dan baris (katod) yang sepadan. Gambar rajah litar dalaman (dirujuk dalam lembaran data) akan menggambarkan struktur matriks ini secara visual, menunjukkan 35 LED individu (5 lajur x 7 baris) dengan anod mereka disambungkan dalam kumpulan lajur dan katod disambungkan dalam kumpulan baris.

5. Analisis Keluk Prestasi

Lembaran data merujuk bahagian untuk Keluk Ciri Elektrik/Optik Biasa. Graf ini sangat berharga untuk jurutera reka bentuk. Ia biasanya termasuk plot seperti Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (keluk I-V) untuk elemen LED tunggal, menunjukkan hubungan tak linear dan voltan hidup. Keluk Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan akan menggambarkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, berpotensi menunjukkan kesan tepu. Mungkin juga terdapat keluk yang menunjukkan variasi Keamatan Bercahaya atau Voltan Hadapan dengan Suhu Ambien, yang kritikal untuk mereka bentuk litar stabil sepanjang julat suhu yang ditetapkan. Menganalisis keluk ini membolehkan pengoptimuman arus pemacu untuk kecerahan yang dikehendaki dan memahami kesan terma pada prestasi.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Seperti yang dinyatakan dalam Penarafan Maksimum Mutlak, kekangan pemasangan utama ialah profil suhu pateri. Peranti boleh menahan suhu puncak 260°C sehingga 3 saat semasa pateri aliran semula. Adalah kritikal untuk memastikan suhu yang diukur pada kaki pakej tidak melebihi had ini untuk mengelakkan kerosakan pada ikatan wayar dalaman, cip LED, atau pakej plastik. Profil aliran semula industri piawai untuk pateri bebas plumbum (yang memuncak sekitar 240-250°C) umumnya serasi, tetapi profil mesti disahkan. Pateri manual dengan besi harus dilakukan dengan cepat dan dengan kawalan suhu berhati-hati untuk setempatkan haba. Prosedur pengendalian ESD (Nyahcas Elektrostatik) yang betul harus sentiasa diikuti dengan komponen LED.

7. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

7.1 Senario Aplikasi Biasa

Paparan matriks titik 5x7 ini adalah sesuai untuk aplikasi yang memerlukan aksara alfanumerik tunggal yang jelas. Kegunaan biasa termasuk: meter panel untuk bacaan voltan, arus, atau suhu; paparan status pada peralatan industri (menunjukkan kod ralat atau penunjuk mod); perkakas pengguna seperti ketuhar gelombang mikro atau mesin basuh; dan instrumentasi ujian/pengukuran. Keserasiannya dengan kod aksara ASCII dan EBCDIC piawai memudahkan pengaturcaraan dengan mikropengawal.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk

Litar Pemacu:Paparan memerlukan elektronik pemacu berbilang guna. Mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi atau digandingkan dengan IC pemacu luaran (seperti daftar anjakan atau cip pemacu LED khusus) adalah perlu untuk mengimbas baris dan lajur secara berurutan. Keadaan ujian lembaran data kitar tugas 1/16 pada arus denyut 32mA menyediakan titik permulaan untuk mengira perintang had arus yang diperlukan. Arus purata per LED akan jauh lebih rendah (contohnya, 32mA / 16 = 2mA purata jika hanya satu titik menyala, tetapi ini berskala dengan bilangan titik yang menyala serentak dalam satu baris).
Bekalan Kuasa:Voltan hadapan ~2.6V bermaksud voltan pemacu mesti lebih tinggi daripada ini, biasanya sistem 3.3V atau 5V digunakan. Bekalan kuasa mesti dapat menangani permintaan arus puncak semasa berbilang guna.
Sudut Pandangan:Lembaran data menyebut "sudut pandangan luas", yang merupakan ciri cip LED dan reka bentuk lensa tersebar. Untuk penempatan optimum, pertimbangkan arah pandangan utama pengguna akhir.
Penumpukan:Ciri "boleh ditumpuk secara mendatar" bermaksud berbilang unit boleh diletakkan bersebelahan untuk membentuk paparan berbilang aksara. Penjajaran mekanikal dan sambungan elektrik antara modul perlu direka bentuk.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Pembeza utama untuk LTP-2057AKA ialah penggunaan teknologi LED AlInGaP untuk warna jingga. Berbanding teknologi lama seperti LED merah/jingga GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide) piawai, AlInGaP menawarkan kecekapan bercahaya yang jauh lebih tinggi (lebih banyak output cahaya per unit kuasa elektrik) dan penyelenggaraan prestasi yang lebih baik pada suhu tinggi. Panjang gelombang "Super Jingga" 621nm menyediakan warna yang terang dan sangat kelihatan. Muka kelabu dengan titik putih menawarkan penampilan profesional dan kontras tinggi apabila tidak berkuasa, yang boleh menjadi kelebihan reka bentuk berbanding paparan semua-hitam atau semua-merah. Ketinggian aksara 2.0 inci adalah saiz khusus yang mungkin dipilih berbanding paparan lebih kecil (contohnya, 0.8 inci) atau lebih besar berdasarkan keperluan jarak pandangan.

9. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bagaimana saya mengira nilai perintang had arus untuk paparan ini?
J: Anda mesti mereka bentuk untuk arus berdenyut (puncak), bukan purata. Menggunakan keadaan ujian sebagai rujukan (32mA pada Vf tip. 2.6V), dan mengandaikan bekalan pemacu 5V: R = (V_bekalan - Vf) / I_puncak = (5V - 2.6V) / 0.032A = 75 Ohm. Gunakan Vf maksimum (2.8V) untuk pengiraan lebih selamat dan malap: R = (5V - 2.8V) / 0.032A = ~68 Ohm. Perintang piawai 68 atau 75 Ohm akan sesuai. Penarafan kuasa perintang mesti dikira berdasarkan arus purata, bukan puncak.

S: Apakah maksud kitar tugas 1/16 untuk memacu paparan ini?
J: Dalam matriks berbilang guna 5x7, satu kaedah pengimbasan biasa adalah mengaktifkan satu baris (katod) pada satu masa sambil membekalkan data kepada 5 lajur (anod) untuk baris itu. Dengan 7 baris, jika setiap baris diaktifkan secara berurutan dan sama rata, kitar tugas untuk mana-mana LED tunggal ialah 1/7. Kitar tugas 1/16 lembaran data mencadangkan skim berbilang guna yang berbeza atau lebih konservatif, mungkin melibatkan tempoh pengosongan. Litar pemacu mesti mendenyut LED pada arus puncak yang ditetapkan (contohnya, 32mA) untuk kepingan masa yang diperuntukkan untuk mencapai keamatan bercahaya purata yang dinilai.

S: Bolehkah saya memacu paparan ini dengan arus DC malar dan bukannya berbilang guna?
J: Secara teknikal, ya, tetapi ia sangat tidak cekap dan tidak disyorkan. Memacu semua 35 titik serentak walaupun pada arus rendah seperti 5mA akan memerlukan jumlah arus 175mA dan menjana haba yang ketara, berkemungkinan melebihi had pelesapan kuasa pakej. Berbilang guna adalah kaedah operasi piawai dan yang dimaksudkan.

10. Contoh Reka Bentuk dan Penggunaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk bacaan suhu ringkas memaparkan nilai dari 0 hingga 99 darjah Celsius. Ini memerlukan dua paparan LTP-2057AKA ditumpuk secara mendatar. Mikropengawal (contohnya, ATmega328P) akan disambungkan ke 14 pin setiap paparan (28 pin I/O keseluruhan). Untuk menjimatkan I/O, garis lajur (anod) kedua-dua paparan boleh disambungkan secara selari (5 garis dikongsi), dan garis baris (katod) akan dikawal secara berasingan untuk setiap paparan (7+7=14 garis). Ini menggunakan 19 pin I/O. Sebagai alternatif, daftar anjakan 8-bit luaran boleh digunakan untuk mengurangkan keperluan I/O mikropengawal dengan ketara. Perisian akan mengandungi peta fon, menterjemah digit 0-9 kepada corak titik menyala yang sepadan untuk grid 5x7. Ia kemudian akan mengimbas melalui 7 baris, untuk setiap paparan, menghantar data lajur yang sesuai untuk baris aksara yang akan ditunjukkan. Pengimbasan mesti cukup pantas (biasanya >60Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LTP-2057AKA beroperasi berdasarkan prinsip tatasusunan LED matriks pasif. Ia mengandungi 35 simpang LED semikonduktor AlInGaP bebas yang disusun dalam grid 5 lajur dan 7 baris. Setiap LED terbentuk di persilangan garis anod lajur dan garis katod baris. Apabila voltan hadapan melebihi voltan hidup diod (~2.6V) dikenakan antara lajur tertentu (positif) dan baris tertentu (negatif), arus mengalir melalui LED tunggal itu, menyebabkannya memancarkan foton—cahaya—pada panjang gelombang kira-kira 621 nm (jingga). Dengan mengurutkan baris mana yang dibumikan (katod diaktifkan) dan lajur mana yang dibekalkan dengan arus (anod diaktifkan) dengan pantas, corak titik yang berbeza boleh disala, membentuk aksara atau simbol. Kegigihan penglihatan mata manusia menggabungkan kilatan pantas ini menjadi imej yang stabil.

12. Trend dan Konteks Teknologi

Paparan seperti LTP-2057AKA mewakili segmen optoelektronik yang matang dan boleh dipercayai. Walaupun teknologi lebih baru seperti LED organik (OLED) atau LCD beresolusi tinggi mendominasi paparan grafik kompleks, modul matriks titik LED ringkas kekal sangat relevan untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan, jangka hayat panjang, operasi suhu luas, kecerahan tinggi, dan kos rendah per aksara. Trend dalam segmen ini adalah ke arah bahan LED yang lebih cekap (seperti AlInGaP yang digunakan di sini, dan InGaN untuk biru/hijau/putih), yang membolehkan penggunaan kuasa lebih rendah atau kecerahan lebih tinggi. Terdapat juga trend ke arah penyelesaian bersepadu di mana elektronik pemacu dibina ke dalam modul paparan itu sendiri, memudahkan reka bentuk sistem untuk jurutera akhir. Walau bagaimanapun, seni bina matriks pasif asas, kerana kesederhanaan dan kos rendahnya, terus menjadi tonggak utama untuk paparan berdigit dan alfanumerik tunggal dan berbilang aksara dalam konteks industri, automotif, dan pengguna.