LTP-1557AKD LED Dot Matrix Display Datasheet - Urefu wa Inchi 1.2 (30.42mm) - Nyekundu ya Juu (650nm) - 40mW kwa Nukta - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-1557AKD ni moduli ya kuonyesha tarakimu moja, ya herufi na nambari, iliyojengwa kwa kutumia matriki ya nukta 5x7 ya diodi za mwanga (LED) za nyekundu kali za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide). Usanidi huu ni wa kawaida kwa kuonyesha seti za herufi za ASCII na EBCDIC, na kufanya iweze kutumika kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi wa herufi moja. Kifaa kina uso wa kijivu wenye nukta nyeupe, na kuongeza tofauti kwa ajili ya usomaji bora. Kanuni yake ya msingi ya ubunifu inategemea usanidi wa matriki wa safu ya kawaida ya cathode na safu ya kawaida ya anode, na kuruhusu kudhibiti LED binafsi kwa ufanisi kwa kutumia idadi ndogo ya pini za I/O.

1.1 Faida Kuu na Soko Lengwa

Faida kuu za onyesho hili ni pamoja na uaminifu wake wa hali thabiti, pembe pana ya kutazama kutokana na muundo wa ndege moja, na mahitaji ya chini ya nguvu. Urefu wa herufi wa inchi 1.2 (30.42 mm) hutoa muonekano mzuri. Kimegawanywa kwa ukali wa mwanga, na kuruhusu kugawa makundi kwa mwangaza. Kifaa kinaweza kupangwa kwa usawa, na kuwezesha kuunda maonyesho ya herufi nyingi. Sokoni zake kuu zinajumuisha paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupimia, vifaa vya majaribio, vituo vya mauzo, na mifumo mingine iliyopachikwa ambapo onyesho rahisi, la kuaminika, na la nguvu ya chini la herufi linahitajika.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Viwango Vya Juu Kabisa

Viwango hivi hufafanua mipaka ambayo kifaa kinaweza kuharibiwa kabisa. Hivi sio vya uendeshaji endelevu.

• Utoaji wa Nguvu ya Wastani kwa Nukta:40 mW. Hii inapunguza mzigo wa joto endelevu kwenye chipi ya LED binafsi.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele kwa Nukta:90 mA. Hii inaruhusiwa tu chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa pigo la 0.1 ms, inayotumika kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu katika mipango ya kuzidisha.
• Mkondo wa Mbele wa Wastani kwa Nukta:Kiwango cha msingi ni 15 mA kwa 25°C. Kiwango hiki hupungua kwa mstari kwa 0.2 mA/°C kadri joto la mazingira (Ta) linavyoongezeka zaidi ya 25°C, jambo muhimu la kuzingatia katika usimamizi wa joto.
• Voltage ya Nyuma kwa Nukta:5 V. Kuzidi hii kunaweza kuvunja makutano ya PN ya LED.
• Masafa ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C.
• Joto la Kuuza:Kiwango cha juu cha 260°C kwa upeo wa sekunde 3, kipimo cha 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi.

2.2 Sifa za Umeme na Mwanga

Vigezo hivi hupimwa kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C na hufafanua utendaji wa kawaida wa kifaa.

• Ukali wa Mwanga wa Wastani (I_V):Inaanzia 800 µcd (kiwango cha chini) hadi 2600 µcd (kawaida). Imepimwa chini ya hali ya mipigo ya I_p=32mA na mzunguko wa kazi 1/16. Safu pana inaonyesha athari ya kugawa makundi kwa ukali wa mwanga.
• Wavelength ya Utoaji wa Kilele (λ_p):650 nm (kawaida). Hii inafafanua rangi ya msingi ya mwanga unaotolewa kama Nyekundu ya Juu.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Spectral (Δλ):20 nm (kawaida). Hii inaonyesha usafi wa spectral au upana wa bendi ya mwanga nyekundu unaotolewa.
• Wavelength Kuu (λ_d):639 nm (kawaida). Hii ndio wavelength inayoonwa na jicho la mwanadamu, tofauti kidogo na wavelength ya kilele.
• Voltage ya Mbele (V_F) Nukta Yoyote:
  • 2.1V hadi 2.6V (safu ya kawaida) kwa I_F=20mA.
  • 2.3V hadi 2.8V (safu ya kawaida) kwa I_F=80mA (mipigo). Inaonyesha mgawo chanya wa joto na upinzani wa nguvu wa LED.
• Mkondo wa Nyuma (I_R) Nukta Yoyote:Upeo wa 100 µA kwa V_R=5V.
• Uwiano wa Kulinganisha Ukali wa Mwanga (I_V-m):Upeo wa 2:1. Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya LED angavu zaidi na dhaifu zaidi kwenye safu chini ya hali sawa ya kuendesha, na kuhakikisha muonekano sawa.

Kumbuka la Upimaji:Ukali wa mwanga hupimwa na mchanganyiko wa sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho ya CIE photopic, na kuhakikisha thamani zinahusiana na mtazamo wa kuona wa mwanadamu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Makundi

Waraka unasema wazi kifaa hiki "Kimegawanywa kwa Ukali wa Mwanga." Hiki ni kigezo muhimu cha kugawa makundi.

• Kugawa Makundi kwa Ukali wa Mwanga:Safu ya kawaida ya I_Vya 800-2600 µcd inaonyesha makundi mengi ya ukali. Wabunifu lazima wachague kikundi sahihi kulingana na mahitaji ya mwangaza ya matumizi na kuhakikisha uthabiti wakati wa kutumia maonyesho mengi.
• Uthabiti wa Wavelength:Ingawa haijagawanywa wazi kwa wavelength, vipimo vikali vya kawaida vya λ_p(650nm) na λ_d(639nm) vinaonyesha udhibiti mzuri wa utengenezaji, na kusababisha rangi nyekundu thabiti kwenye vifaa vyote.
• Voltage ya Mbele:Safu maalum ya V_F(mfano, 2.1-2.6V) inaonyesha tofauti. Kwa miundo yenye maonyesho mengi au mahitaji madhubuti ya nguvu, kushauriana na mtengenezaji kuhusu chaguzi za kugawa makundi kwa voltage inaweza kuwa muhimu.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka unarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme / Mwanga." Ingawa michoro maalum haijatolewa kwenye maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida ingejumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, muhimu kwa kubuni mizunguko ya kuzuia mkondo. Mkunjo hubadilika na joto.
• Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha kuwa pato la mwanga ni la mstari kiasi na mkondo katika safu ya kawaida ya uendeshaji kabla ya ufanisi kupungua kwa mikondo ya juu sana.
• Ukali wa Mwanga wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadri joto la makutano linavyopanda, na kuangazia umuhimu wa usimamizi wa joto, hasa wakati wa kuendesha kwa mikondo ya wastani ya juu.
• Usambazaji wa Spectral:Njama ya ukali wa jamaa dhidi ya wavelength, iliyozingatia karibu 650nm na nusu-upana wa ~20nm, na kuthibitisha rangi ya Nyekundu ya Juu.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina vipimo maalum vya mwili vilivyotolewa kwenye mchoro (vilivyorejelewa lakini visijaelezewa kwa kina kwenye maandishi). Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Hii inajumuisha urefu wa jumla, upana, kina, nafasi ya waya, na uwekaji wa matriki ya nukta ndani ya uso wa kijivu.

5.2 Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa hutumia usanidi wa pini 14. Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha matriki ya kawaida ya 5x7 ambapo:
- Safu wima (1-5) ni vikundi vya kawaida vya cathode.
- Safu mlalo (1-7) ni vikundi vya kawaida vya anode.
Ili kuangaza nukta maalum (mfano, Safu 3, Safu wima 2), anode ya safu husika lazima iendeshwe kwa voltage ya juu (kwa kuzuia mkondo) wakati cathode ya safu wima husika inapunguzwa hadi chini. Jedwali la mpangilio wa pini ni muhimu kwa usanidi sahihi wa PCB na ubunifu wa mzunguko wa kiendeshi.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

Uainishaji muhimu wa usanikishaji ni wasifu wa kuuza.

• Kuuza kwa Reflow:Joto la juu kabisa linaloruhusiwa kwenye mwili wa kifurushi (1.6mm chini ya ndege ya kukaa) ni 260°C, na joto hili la kilele halipaswi kudumu kwa zaidi ya sekunde 3. Wasifu wa kawaida wa reflow isiyo na risasi (SnAgCu) lazima udhibitiwe kwa uangalifu ili kukaa ndani ya kikomo hiki na kuzuia uharibifu kwa chipi za LED, viunganisho vya waya vya ndani, au kifurushi cha plastiki.
• Kuuza kwa Mkono:Ikiwa ni lazima, ifanyike haraka kwa chuma cha joto kilichodhibitiwa, kwa kutumia joto kwenye pedi ya PCB na sio moja kwa moja kwenye waya ya sehemu kwa muda mrefu.
• Kusafisha:Tumia vinasafi tu vinavyolingana na nyenzo za kifurushi cha LED.
• Hali ya Uhifadhi:Hifadhi katika mazingira kavu, yasiyo na umeme tuli ndani ya safu maalum ya joto la -35°C hadi +85°C ili kuzuia kunyonya unyevu na uharibifu wa kutokwa na umeme tuli.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Usomaji wa Viwanda:Viashiria vya hali, misimbo ya makosa, au maonyesho ya thamani moja kwenye mashine.
• Vifaa vya Majaribio na Upimaji:Kuonyesha vitengo (V, A, Hz), nambari za njia, au misimbo rahisi.
• Elektroniki za Watumiaji:Maonyesho ya saa, viashiria vya hali ya vifaa (ingawa sio ya kawaida leo).
• Uundaji wa Mfano na Elimu:Nzuri kwa kujifunza muunganisho wa microcontroller na mbinu za kuzidisha.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Mzunguko wa Kiendeshi:Inahitaji microcontroller au IC maalum ya kiendeshi inayoweza kuzidisha mistari 12 (safu wima 5 + safu mlalo 7). Tumia transistor au viendeshi vya kuchukua/kutoa vilivyojumuishwa kushughulikia mkondo unaohitajika.
• Kuzuia Mkondo:Muhimu kwa kila safu mlalo au safu wima. Hesabu thamani za upinzani kulingana na mkondo wa wastani unaotaka (mfano, 10-15mA kwa nukta), voltage ya usambazaji, na voltage ya mbele ya LED. Kumbuka mkondo unashirikiwa kwenye LED nyingi katika fremu iliyozidishwa.
• Kiwango cha Kufanya Upya:Kiwango cha kuchanganua cha kuzidisha lazima kiwe cha juu vya kutosha (kwa kawaida >100Hz) ili kuepuka kuwepesi kwa macho. Mzunguko wa kazi 1/16 uliotajwa kwenye vipimo unaonyesha mpango wa kuzidisha wa hatua 16 unafaa.
• Usimamizi wa Joto:Wakati wa uendeshaji karibu na mkondo wa wastani wa juu kabisa au kwa joto la juu la mazingira, hakikisha uingizaji hewa wa kutosha. Kupunguzwa kwa 0.2 mA/°C kwa I_Fni muhimu kwa uaminifu.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini zingatia mwelekeo wa kufunga ukilinganisha na mtumiaji.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na matriki za zamani za LED nyekundu za GaAsP au GaP, teknolojia ya AlInGaP katika LTP-1557AKD inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga, na kusababisha maonyesho angavu zaidi kwa mkondo sawa au matumizi ya chini ya nguvu kwa mwangaza sawa. Wavelength ya Nyekundu ya Juu (650nm) ni ya kuvutia zaidi na tofauti kuliko nyekundu ya kawaida. Ikilinganishwa na OLED za kisasa za picha au LCD, kifaa hiki ni rahisi zaidi, imara zaidi, na bei nafuu, na inafanya kazi katika safu pana ya joto, lakini imewekewa kikomo kwa herufi zilizobainishwa tayari za 5x7. Niche yake iko katika matumizi yanayohitaji uaminifu mkubwa, unyenyekevu, na bei nafuu kwa onyesho la herufi.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

• Swali: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa mkondo wa DC thabiti kwenye kila nukta?
  Jibu: Kiufundi ndiyo, lakini ingehitaji viendeshi 35 vilivyojitegemea, ambavyo sio vya ufanisi. Kuzidisha ndio njia ya kawaida na iliyokusudiwa, kwa kutumia usanidi wa kuchagua X-Y.
• Swali: Kwa nini mkondo wa kilele (90mA) ni mkubwa zaidi kuliko mkondo wa wastani (15mA)?
  Jibu: Katika kuzidisha, kila LED inaendeshwa kwa sehemu ndogo ya wakati (mzunguko wa kazi). Ili kufikia mwangaza wa wastani unaoonwa sawa na 15mA DC, mkondo wa juu wa mipigo hutumiwa wakati wa wakati wake wa kazi. Kipimo cha 90mA kinahakikisha LED inaweza kushughulikia mipigo hii mifupi.
• Swali: "Uwiano wa Kulinganisha Ukali wa Mwanga wa 2:1" unamaanisha nini kwa muundo wangu?
  Jibu: Inamaanisha nukta dhaifu zaidi kwenye safu inaweza kuwa nusu ya mwangaza wa nukta angavu zaidi chini ya hali sawa za kuendesha. Kwa herufi zenye muonekano sawa, unaweza kuhitaji kuchagua vifaa kutoka kwa kikundi kikali zaidi au kutekeleza fidia ya mwangaza ya programu ikiwa kiendeshi chako kinaruhusu udhibiti wa nukta binafsi.
• Swali: Ninawezaje kuunganisha kifaa hiki cha pini 14 kwenye microcontroller yenye pini chache za I/O?
  Jibu: Lazima utumie rejista za kuhama za nje (kama 74HC595), viongezaji vya I/O, au IC maalum ya kiendeshi cha LED yenye usaidizi wa kuzidisha. Huwezi kupunguza idadi ya mistari ya udhibiti inayohitajika chini ya 12 kwa udhibiti kamili wa matriki ya 5x7.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni usomaji wa joto wa tarakimu moja kwa kidhibiti cha tanuri ya viwanda inayofanya kazi hadi joto la mazingira la 70°C.

• Mwangaza:Chagua kikundi cha ukali wa mwanga kutoka mwisho wa juu (mfano, 2000+ µcd) ili kuhakikisha kuonekana katika mazingira yanayoweza kuwa na mwangaza.
• Mkondo wa Kuendesha:Amua mkondo wa wastani uliopunguzwa. Kwa Ta=70°C, kupunguzwa ni (70-25)°C * 0.2 mA/°C = 9 mA. Kwa hivyo, mkondo wa juu kabisa wa wastani endelevu salama kwa nukta ni 15 mA - 9 mA = 6 mA. Muundo lazima utumie mkondo wa mipigo ndani ya mzunguko wa kazi 1/16 ili kufikia mwangaza unaohitajika huku ukidumisha mkondo wawastanikwa au chini ya 6mA kwa nukta.
• Mzunguko:Tumia microcontroller kutoa ishara za kuzidisha. Tumia MOSFET za N-channel za upande wa chini kuchukua mikondo ya safu wima na MOSFET za P-channel za upande wa juu au IC ya kiendeshi kutoa mikondo ya safu mlalo. Hesabu upinzani wa kuzuia mkondo kulingana na voltage ya usambazaji (mfano, 5V), V ya LED_Fkwenye mkondo wa mipigo, na thamani ya mkondo wa mipigo inayotaka ili kutoa mwangaza wa wastani unaofaa.
• Usanidi:Weka onyesho mbali na vipengele vingine vinavyozalisha joto kwenye PCB. Hakikisha wasifu wa reflow wa kuuza wakati wa usanikishaji unafuata kikomo cha 260°C kwa sekunde 3.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hiki hufanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence katika makutano ya PN ya semiconductor. Wakati voltage ya upendeleo ya mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (~2.1V) inatumiwa kwenye seli ya LED binafsi (anode ya safu mlalo juu, cathode ya safu wima chini), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo la kazi la AlInGaP, na kutoa nishati kwa njia ya fotoni yenye wavelength iliyozingatia 650 nm (mwanga nyekundu). Mpangilio wa matriki ya 5x7 na usanidi wa anode/cathode ya kawaida huruhusu nukta yoyote kati ya 35 kushughulikiwa kibinafsi kwa kuchagua mistari sahihi ya safu mlalo na safu wima, na kuwezesha kuundwa kwa herufi kupitia kuzidisha.

12. Mienendo ya Teknolojia

Wakati maonyesho ya matriki ya nukta ya LED tofauti kama LTP-1557AKD yanabaki muhimu kwa matumizi maalum magumu na yanayohusisha gharama, mwelekeo mpana unaelekea kwenye ushirikiano na teknolojia za hali ya juu. Moduli za LCD (LCD) za herufi zilizojumuishwa na OLED zenye vidhibiti vilivyojengwa ndani zimekuwa kawaida kwa maonyesho magumu zaidi. Kwa matumizi bado yanayohitaji LED, safu za LED za kifaa cha kusakinisha kwenye uso (SMD) na matriki za LED za RGB zinazoweza kushughulikiwa zenye msongamano wa juu, rangi nyingi (mfano, kwa kutumia LED za aina ya WS2812B) zinazidi kuwa maarufu kwa kubadilika na urahisi wa matumizi. Hata hivyo, unyenyekevu, uaminifu wa juu, safu pana ya joto, na pato la rangi moja tofauti na angavu la matriki ya nukta ya LED ya zamani ya kupenya kwenye mashimo linahakikisha matumizi yake ya kuendelea katika matumizi ya viwanda, magari, na mazingira magumu ambapo teknolojia mpya inaweza isikidhi mahitaji yote.