Spesifikasi Teknikal Paparan Matriks Titik LED LTP-7357JD - Ketinggian 0.678 Inci (17.22mm) - LED Merah AlInGaP - Susunan 5x7 - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTP-7357JD ialah modul paparan matriks titik LED 5x7 satu satah yang direka untuk persembahan aksara dan simbol. Fungsi utamanya adalah untuk menyediakan paparan alfanumerik yang jelas dan mudah dibaca dalam pelbagai peranti elektronik. Kelebihan utama peranti ini terletak pada penggunaan cip LED merah berkecekapan tinggi AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ultra-terang, yang menawarkan keamatan cahaya dan kebolehpercayaan yang lebih baik berbanding teknologi LED lama. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan titik putih, meningkatkan kontras untuk kebolehbacaan yang lebih baik. Ia dikategorikan untuk keamatan cahaya, membolehkan pemilihan berdasarkan keperluan kecerahan. Pasaran sasaran termasuk panel kawalan industri, instrumentasi, terminal jualan, sistem terbenam, dan sebarang aplikasi yang memerlukan antara muka paparan aksara yang padat dan boleh dipercayai.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan Teras

Peranti ini menggabungkan beberapa ciri reka bentuk yang menyumbang kepada prestasi dan keserbagunaannya. Ketinggian matriks 0.678 inci (17.22 mm) menyediakan saiz aksara yang sesuai untuk pandangan jarak sederhana. Keperluan kuasa rendahnya menjadikannya sesuai untuk aplikasi berkuasa bateri atau peka tenaga. Pembinaan satu satah dengan sudut pandangan yang luas memastikan keterlihatan dari pelbagai kedudukan. Kebolehpercayaan keadaan pepejal teknologi LED menjamin jangka hayat operasi yang panjang tanpa bahagian bergerak. Susunan 5x7 dengan seni bina pilih X-Y membolehkan kawalan multipleks yang cekap. Keserasian dengan kod aksara piawai USASCII dan EBCDIC memudahkan integrasi dengan mikropengawal dan pemproses. Akhir sekali, reka bentuk mendatar yang boleh disusun membolehkan penciptaan paparan pelbagai aksara dengan menyelaraskan berbilang unit bersebelahan.

2. Tafsiran Mendalam Objektif Parameter Teknikal

Prestasi LTP-7357JD ditakrifkan oleh satu set parameter elektrik, optik dan terma yang mesti dipertimbangkan oleh pereka untuk pelaksanaan yang betul.

2.1 Kadar Maksimum Mutlak

Kadar ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Pengendalian peranti secara berterusan pada atau berhampiran had ini tidak disyorkan. Kadar maksimum utama termasuklah pembuangan kuasa purata setiap titik 33 mW, arus hadapan puncak setiap titik 90 mA, dan arus hadapan purata setiap titik 13 mA pada 25°C. Arus purata ini menyusut secara linear pada 0.17 mA/°C apabila suhu ambien meningkat melebihi 25°C. Voltan songsang maksimum setiap segmen ialah 5 V. Peranti ini dinilai untuk julat suhu operasi -35°C hingga +85°C dan julat suhu penyimpanan -35°C hingga +85°C. Suhu pateri maksimum ialah 260°C untuk tempoh maksimum 3 saat, diukur 1.6mm di bawah satah dudukan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Ini adalah parameter operasi tipikal yang diukur pada suhu ambien (Ta) 25°C. Keamatan cahaya purata (Iv) berjulat dari minimum 500 μcd hingga maksimum 1200 μcd, dengan nilai tipikal disediakan, apabila didorong dengan arus puncak (Ip) 32 mA pada kitaran tugas 1/16. Skema multipleks ini biasa untuk mengurangkan penggunaan kuasa dan kerumitan pemacu. Panjang gelombang pancaran puncak (λp) biasanya 656 nm, berada dalam spektrum merah. Separuh lebar garisan spektrum (Δλ) ialah 22 nm, menunjukkan ketulenan spektrum cahaya yang dipancarkan. Panjang gelombang dominan (λd) ialah 640 nm. Voltan hadapan (Vf) untuk mana-mana titik berjulat dari 2.1 V (min) hingga 2.6 V (maks) pada arus hadapan (If) 20 mA. Arus songsang (Ir) untuk mana-mana titik adalah maksimum 100 μA pada voltan songsang (Vr) 5 V. Nisbah padanan keamatan cahaya (Iv-m) antara titik adalah 1.8:1 maksimum, memastikan kecerahan yang agak seragam merentasi paparan. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa keamatan cahaya diukur menggunakan gabungan penderia dan penapis yang menghampiri lengkung tindak balas mata fotopik CIE.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Spesifikasi menunjukkan bahawa LTP-7357JD dikategorikan untuk keamatan cahaya. Ini membayangkan proses pembin atau penyusunan berdasarkan keluaran cahaya yang diukur.

3.1 Pembin Keamatan Cahaya

Walaupun kod bin khusus tidak disenaraikan dalam petikan yang disediakan, spesifikasi julat (500-1200 μcd) mencadangkan bahawa peranti diuji dan dikumpulkan mengikut keamatan sebenar yang diukur apabila didorong di bawah keadaan ujian piawai (Ip=32mA, 1/16 Kitaran Tugas). Ini membolehkan pereka memilih bahagian yang memenuhi keperluan kecerahan minimum untuk aplikasi mereka, berpotensi menjejaskan kos dan ketersediaan. Konsistensi dalam satu bin memastikan penampilan seragam dalam paparan berbilang unit.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Spesifikasi termasuk bahagian untuk lengkung ciri elektrik dan optik tipikal. Graf ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai.

4.1 Maklumat Lengkung Tersirat

Walaupun lengkung khusus tidak terperinci dalam teks, plot tipikal untuk peranti sedemikian akan termasuk Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (lengkung I-V), yang menunjukkan hubungan tak linear dan membantu dalam mereka bentuk litar had arus. Lengkung Keamatan Cahaya vs. Arus Hadapan menunjukkan bagaimana keluaran cahaya meningkat dengan arus, selalunya secara sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kesan pemanasan. Lengkung Keamatan Cahaya vs. Suhu Ambien menunjukkan penyusutan keluaran cahaya apabila suhu meningkat, yang kritikal untuk persekitaran suhu tinggi. Plot taburan spektrum akan menggambarkan kepekatan cahaya yang dipancarkan di sekitar panjang gelombang puncak dan dominan.

5. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan

Pembinaan fizikal paparan menentukan keserasian pemasangan dan kekukuhan keseluruhannya.

5.1 Dimensi Pakej dan Toleransi

Dimensi pakej peranti disediakan dalam lukisan terperinci (dirujuk tetapi tidak ditunjukkan dalam teks). Semua dimensi dinyatakan dalam milimeter. Toleransi umum untuk dimensi ini ialah ±0.25 mm (bersamaan dengan ±0.01 inci) melainkan nota ciri khusus menunjukkan sebaliknya. Pereka mesti merujuk lukisan ini untuk corak lubang yang tepat, ketinggian keseluruhan, dan jarak kaki untuk mencipta jejak PCB yang tepat.

5.2 Sambungan Pin dan Polarity

LTP-7357JD mempunyai konfigurasi 12 pin. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 1: Katod Lajur 1, Pin 2: Anod Baris 3, Pin 3: Katod Lajur 2, Pin 4: Anod Baris 5, Pin 5: Anod Baris 6, Pin 6: Anod Baris 7, Pin 7: Katod Lajur 4, Pin 8: Katod Lajur 5, Pin 9: Anod Baris 4, Pin 10: Katod Lajur 3, Pin 11: Anod Baris 2, Pin 12: Anod Baris 1. Susunan ini memudahkan skema multipleks X-Y (baris-lajur). Pengenalpastian pin anod dan katod yang betul adalah kritikal untuk mengelakkan bias songsang dan memastikan operasi yang betul.

5.3 Gambar Rajah Litar Dalaman

Gambar rajah litar dalaman (dirujuk) mendedahkan organisasi matriks 35 LED (5 lajur x 7 baris). Anod setiap LED disambungkan ke talian baris, dan katodnya disambungkan ke talian lajur. Untuk menerangi titik tertentu, talian barisnya yang sepadan mesti didorong tinggi (anod positif) manakala talian lajurnya didorong rendah (katod dibumikan), dengan had arus yang sesuai. Seni bina katod sepunya setiap lajur ini adalah piawai untuk paparan berbilang.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian yang betul semasa pemasangan adalah penting untuk mengekalkan integriti dan prestasi peranti.

6.1 Parameter Proses Pateri

Kadar maksimum mutlak menentukan had suhu pateri: 260°C maksimum untuk maksimum 3 saat, diukur 1.6mm (1/16 inci) di bawah satah dudukan. Garis panduan ini bertujuan untuk proses pateri gelombang atau pateri alir semula. Untuk pateri alir semula, profil suhu keseluruhan (pra-panas, rendam, puncak alir semula, penyejukan) mesti dikawal untuk memastikan pakej dan ikatan wayar dalaman tidak mengalami kejutan terma atau masa berlebihan di atas likuidus.

6.2 Langkah Berjaga-jaga Pengendalian dan Penyimpanan

Walaupun tidak diterangkan secara terperinci, langkah berjaga-jaga ESD (Nyahcas Elektrostatik) piawai harus dipatuhi semasa mengendalikan paparan LED, kerana simpang semikonduktor boleh sensitif. Penyimpanan harus berada dalam julat suhu yang ditentukan -35°C hingga +85°C dalam persekitaran kelembapan rendah untuk mengelakkan penyerapan lembapan dan potensi 'popcorning' semasa pateri.

7. Cadangan Aplikasi

LTP-7357JD sesuai untuk pelbagai aplikasi paparan terbenam.

7.1 Senario Aplikasi Tipikal

Kegunaan biasa termasuk paparan status pada peralatan industri (cth., bacaan suhu, kod ralat), bacaan aksara pada peranti perubatan, pemesejan ringkas pada perkakas pengguna, dan sebagai sebahagian daripada paparan bersegmen yang lebih besar dalam kiosk runcit atau maklumat. Keserasiannya dengan kod aksara piawai menjadikannya sesuai untuk memaparkan mesej teks dari mikropengawal.

7.2 Pertimbangan Reka Bentuk dan Pelaksanaan Litar

Pereka mesti melaksanakan litar pemacu multipleks. Ini biasanya melibatkan mikropengawal dengan pin I/O yang mencukupi atau IC pemacu LED khusus yang mampu menyalurkan/menyalurkan arus untuk lajur dan sumber arus untuk baris. Perintang had arus adalah wajib untuk setiap talian lajur atau baris (bergantung pada topologi pemacu) untuk menetapkan arus hadapan setiap segmen LED. Kitaran tugas 1/16 yang disebut dalam keadaan ujian mencadangkan multipleks binari 4-bit (2^4=16 keadaan), yang merupakan pendekatan biasa untuk matriks 5x7, selalunya mengimbas 4 baris pada satu masa atau menggunakan gabungan imbasan baris dan lajur. Kadar segar semula mestilah cukup tinggi (biasanya >60 Hz) untuk mengelakkan kelipan yang kelihatan. Pembuangan haba harus dipertimbangkan jika beroperasi berhampiran kadar maksimum, terutamanya dalam suhu ambien yang tinggi.

8. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

LTP-7357JD menawarkan kelebihan khusus dalam kategori produknya.

8.1 Pembeza Utama

Pembeza utama ialah penggunaan teknologi LED AlInGaP. Berbanding LED GaAsP atau GaP lama, AlInGaP menyediakan kecekapan cahaya yang jauh lebih tinggi, menghasilkan paparan yang lebih terang pada arus yang sama atau kecerahan yang serupa pada kuasa yang lebih rendah. Gabungan muka kelabu/titik putih menawarkan penampilan profesional dan kontras tinggi. Sudut pandangan yang luas adalah bermanfaat untuk aplikasi di mana pengguna mungkin tidak berada tepat di hadapan paparan. Pengkategorian mengikut keamatan cahaya menyediakan tahap kawalan kualiti dan fleksibiliti pemilihan yang tidak selalu hadir dalam paparan asas.

9. Soalan Lazim Berdasarkan Parameter Teknikal

Berikut adalah jawapan kepada soalan reka bentuk biasa yang diperoleh daripada spesifikasi.

S: Apakah tujuan kitaran tugas 1/16 dalam keadaan ujian keamatan cahaya?

J: Ia mensimulasikan skema pemanduan berbilang di mana setiap LED hanya dikuasakan untuk 1/16 daripada jumlah masa imbasan. Keamatan cahaya yang ditentukan ialah nilai purata yang dilihat oleh mata di bawah keadaan ini. Anda mesti menggunakan multipleks atau kitaran tugas yang serupa untuk mencapai kecerahan ini tanpa melebihi kadar arus purata.

S: Bolehkah saya memandu LED dengan arus DC berterusan dan bukannya multipleks?

J: Secara teknikalnya ya, tetapi anda mesti memastikan arus hadapan berterusan setiap titik tidak melebihi kadar purata 13 mA pada 25°C (dan mesti disusut untuk suhu yang lebih tinggi). Ini memerlukan 35 saluran had arus bebas, yang tidak cekap. Multipleks adalah kes penggunaan yang dimaksudkan dan paling cekap.

S: Voltan hadapan ialah 2.1-2.6V. Voltan bekalan apakah yang saya perlukan?

J: Voltan bekalan mestilah lebih tinggi daripada voltan hadapan maksimum ditambah dengan susut voltan merentasi perintang had arus dan litar pemacu anda. Voltan bekalan biasa untuk paparan sedemikian ialah 5V, yang menyediakan ruang kepala yang mencukupi.

S: Apakah maksud "nisbah padanan keamatan cahaya 1.8:1"?

J: Ia bermaksud titik paling terang dalam matriks tidak akan lebih daripada 1.8 kali lebih terang daripada titik paling malap di bawah keadaan pemanduan yang sama. Ini memastikan keseragaman yang munasabah merentasi aksara yang dipaparkan.

10. Kajian Kes Pelaksanaan Praktikal

Pertimbangkan mereka bentuk paparan aksara tunggal ringkas untuk termostat berasaskan mikropengawal. Matlamatnya adalah untuk menunjukkan suhu tetapan dari 0 hingga 9.

Langkah Reka Bentuk:1. Mikropengawal (cth., ATmega328P) diprogramkan dengan data fon untuk digit 0-9 dalam format peta bit 5x7. 2. Lima pin I/O dikonfigurasikan sebagai pemacu lajur (disambungkan ke katod, mampu menyalurkan arus). Tujuh pin I/O dikonfigurasikan sebagai pemacu baris (disambungkan ke anod, mampu menyumberkan arus). 3. Perintang had arus diletakkan pada talian lajur. Nilai perintang dikira berdasarkan voltan bekalan (cth., 5V), voltan hadapan LED (~2.5V), dan arus puncak yang dikehendaki (cth., 32mA untuk kecerahan penuh): R = (5V - 2.5V) / 0.032A ≈ 78 ohm. Perintang piawai 75 atau 82 ohm boleh digunakan. 4. Perisian tegar melaksanakan rutin pengimbasan. Ia menetapkan satu talian baris tinggi (mengaktifkan anod untuk baris itu), kemudian meletakkan corak untuk baris itu pada lima talian lajur (rendah untuk menghidupkan titik, impedans tinggi atau tinggi untuk mematikan). Ia menunggu tempoh singkat (cth., 1-2 ms), kemudian beralih ke baris seterusnya. Mengimbas semua 7 baris dalam ~14ms mencapai kadar segar semula >70 Hz, menghapuskan kelipan. 5. Paparan menunjukkan digit yang stabil dan terang yang menunjukkan suhu.

11. Pengenalan Prinsip Operasi

LTP-7357JD beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan bias hadapan melebihi voltan hidup diod (lebih kurang 2.1-2.6V untuk bahan AlInGaP ini) dikenakan merentasi LED individu, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi bahan khusus (AlInGaP) menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, merah (~640-656 nm). Organisasi matriks 5x7 adalah skema pengalamatan yang mengurangkan bilangan pin kawalan yang diperlukan dari 35 (satu per LED) kepada 12 (7 baris + 5 lajur) melalui multipleks. Dengan menyusun baris dengan pantas dan membentangkan data lajur yang sepadan untuk setiap baris, keabadian penglihatan mata manusia mengintegrasikan corak menjadi imej yang stabil dan kelihatan statik.

12. Trend dan Konteks Teknologi

LTP-7357JD mewakili teknologi matang berdasarkan AlInGaP, yang merupakan kemajuan penting berbanding bahan LED merah terdahulu. Trend semasa dalam teknologi paparan sebahagian besarnya telah beralih ke arah paparan matriks titik berketumpatan tinggi, modul OLED atau LCD grafik penuh, dan LED peranti pemasangan permukaan (SMD) untuk matriks yang dipateri secara langsung. Walau bagaimanapun, pakej melalui lubang seperti ini masih relevan untuk prototaip, tujuan pendidikan, pasaran pembaikan, dan aplikasi di mana kebolehpercayaan dan kesederhanaan yang melampau dihargai berbanding ketumpatan piksel atau keupayaan warna. Teknologi LED asas terus berkembang, dengan penyelidikan berterusan ke dalam bahan seperti GaN-on-Si untuk pengurangan kos dan penambahbaikan kecekapan merentasi spektrum, tetapi prinsip multipleks asas untuk paparan matriks kekal konsisten.