LTP-1457AKA LED Display Datasheet - Inchi 1.2 (30.42mm) Urefu wa Matrix - AlInGaP Nyekundu ya Machungwa - 2.6V Voltage ya Mbele - 33mW Nguvu ya Kutokwa - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-1457AKA ni moduli ya onyesho ya nambari moja, ya herufi na nambari, iliyojengwa kwa kutumia usanidi wa matrix ya nukta 5x7. Kazi yake kuu ni kuwasilisha herufi na alama kwa macho, inayolingana na seti za msimbo za kawaida za USASCII na EBCDIC. Teknolojia ya msingi hutumia chip za LED za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) Nyekundu ya Machungwa, ambazo hutengenezwa kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs. Uchaguzi huu wa msingi unachangia kwa tabia ya kifaa hiki ya uso wa kijivu na muonekano wa nukta nyeupe. Onyesho limegawanywa kwa kategoria kulingana na ukali wake wa mwanga, kuhakikisha uthabiti katika mwangaza kwa matumizi yanayohitaji vitengo vingi.

Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi ya nguvu ya chini na kinatoa uaminifu wa hali thabiti. Kipengele muhimu cha kiufundi ni uwezo wake wa kusonganishwa, kuruhusu vitengo vingi kuwekwa kando kwa usawa kuunda onyesho za herufi nyingi bila mapengo makubwa, bora kwa ubao wa ujumbe au usomaji rahisi wa nambari.

2. Ufafanuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Fotometri na Optiki

Utendaji wa optiki umefafanuliwa chini ya hali maalum za majaribio kwa joto la mazingira (Ta) la 25°C. Ukali wa wastani wa mwanga (Iv) kwa kila nukta una thamani ya kawaida ya 3800 µcd inapotumwa na mkondo wa kilele (Ip) wa 80mA kwenye mzunguko wa kazi 1/16. Thamani ya chini maalum ni 2100 µcd. Ulinganisho wa ukali wa mwanga kati ya nukta umebainishwa kwa upeo wa 2:1, ambao unafafanua tofauti inayoruhusiwa ya mwangaza kwenye matrix.

Tabia za rangi zimefafanuliwa na urefu wa wimbi. Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji (λp) kwa kawaida ni 621 nm. Urefu wa wimbi mkuu (λd), ambao unahusiana zaidi na rangi inayoonekana, kwa kawaida ni 615 nm, ukiuweka kwa uthabiti katika wigo wa nyekundu-ya-machungwa. Nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) kwa kawaida ni 18 nm, ikionyesha usafi wa wigo au upana wa bendi ya mwanga unaotolewa.

2.2 Vigezo vya Umeme

Voltage ya mbele (VF) kwa nukta yoyote moja ya LED, iliyopimwa kwa mkondo wa mbele (IF) wa 20mA, inatofautiana kutoka chini ya 2.05V hadi upeo wa 2.6V, na thamani ya kawaida imetolewa. Mkondo wa nyuma (IR) kwa nukta yoyote, wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika, ina thamani ya juu maalum ya 100 µA.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Mazingatio ya Joto

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiivuka, uharibifu wa kudumu unaweza kutokea. Nguvu ya wastani ya kutokwa kwa kila nukta haipaswi kuzidi 33 mW. Mkondo wa kilele wa mbele kwa kila nukta umekadiriwa kuwa 90 mA, lakini tu chini ya hali ya msukumo: mzunguko wa kazi 1/10 na upana wa msukumo wa 0.1 ms. Mkondo wa wastani wa mbele kwa kila nukta una kipengele cha kupunguza thamani; ni 13 mA kwa 25°C na hupungua kwa mstari kwa 0.17 mA kwa kila nyuzi joto ya Selsiasi inapoongezeka katika joto la mazingira.

Kifaa kinaweza kustahimili voltage ya nyuma hadi 5V kwa kila nukta. Anuwai ya joto la uendeshaji na uhifadhi imebainishwa kutoka -35°C hadi +85°C. Kwa usanikishaji, joto la kuuza halipaswi kuzidi 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, ikipimwa kwenye hatua 1.6mm (1/16 inchi) chini ya ndege ya kukaa ya sehemu.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Kategoria

Waraka unasisitiza kwamba kifaa hiki "Kimegawanywa kwa Kategoria kulingana na Ukali wa Mwanga." Hii inaonyesha mchakato wa kugawa au kuchagua kulingana na mwanga uliopimwa. Vipimo hupimwa na kugawanywa katika kategoria maalum za ukali (mfano, kategoria ya 2100-2800 µcd, nyingine ya 2800-3800 µcd). Hii inahakikisha kwamba wabunifaji wanaweza kuchagua vipande vilivyo na mwangaza thabiti kwa matumizi yao, jambo muhimu sana wakati onyesho nyingi zinatumiwa pamoja ili kuepuka tofauti za mwangaza zinazoonekana. Waraka haujataja kategoria tofauti za urefu wa wimbi au voltage ya mbele, ikionyesha kigezo kikuu cha kuchagua ni ukali wa mwanga.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka unajumuisha sehemu ya "Mikunjo ya Kawaida ya Umeme / Tabia ya Optiki." Ingawa michoro maalum haijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo kama hiyo kwa kawaida huonyesha uhusiano kati ya vigezo muhimu. Mikunjo ya kawaida kwa kifaa cha aina hii kwa uwezekano ingejumuisha:

• Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Inaonyesha uhusiano usio wa mstari kati ya mkondo unaopita kwenye LED na voltage kwenye hiyo. Hii ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Ukali wa Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo, kwa kawaida kwa njia ya chini ya mstari kwenye mikondo ya juu kutokana na athari za joto.
• Ukali wa Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la kiungo cha LED linapoinuka. LED za AlInGaP kwa ujumla huonyesha kuzimika kwa joto kidogo kuliko teknolojia za zamani kama GaAsP, lakini pato bado linapungua kwa joto.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayopanga ukali wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha kilele kwenye ~621nm na nusu-upana wa 18nm.

Mikunjo hii ni muhimu sana kwa kuelewa tabia ya kifaa chini ya hali zisizo za kawaida (mikondo tofauti, halijoto) na kwa kuboresha mzunguko wa kuendesha kwa ufanisi na umri mrefu.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungashaji

Kifaa kina urefu wa matrix wa inchi 1.2, ambao unalingana na 30.42 mm. Hii inarejelea urefu wa safu ya 5x7 yenyewe. Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwenye mchoro wa kina na vipimo vyote katika milimita. Uvumilivu wa kawaida wa vipimo hivi ni ±0.25 mm (0.01 inchi) isipokuwa imebainishwa vingine kwenye mchoro. Mchoro wa muunganisho wa pini ni muhimu sana kwa kuunganisha. Onyesho lina pini 14 zinazodhibiti safu 5 (anodi) na safu 7 (katodi) kwa mpangilio wa kuzidisha. Mpangilio maalum wa pini ni: Pini 1: Safu ya Katodi 5, Pini 2: Safu ya Katodi 7, Pini 3: Safu ya Anodi 2, Pini 4: Safu ya Anodi 3, Pini 5: Safu ya Katodi 4, Pini 6: Safu ya Anodi 5, Pini 7: Safu ya Katodi 6, Pini 8: Safu ya Katodi 3, Pini 9: Safu ya Katodi 1, Pini 10: Safu ya Anodi 4, Pini 11: Safu ya Anodi 3, Pini 12: Safu ya Katodi 4, Pini 13: Safu ya Anodi 1, Pini 14: Safu ya Katodi 2. Kumbuka mpangilio usio wa mlolongo, ambao ni wa kawaida katika onyesho zilizozidishwa ili kuboresha njia za ndani.

Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha muundo wa matrix: safu tano za anodi za kawaida na safu saba za katodi za kawaida. Kila makutano yanawakilisha nukta moja ya LED. Ili kuangaza nukta maalum, pini yake ya safu inayolingana lazima iendeshwe kwa thamani ya juu (anodi), na pini yake ya safu lazima iendeshwe kwa thamani ya chini (katodi).

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Kizuizi kikuu cha usanikishaji kilichotolewa ni wasifu wa joto la kuuza. Mwili wa sehemu haupaswi kufichuliwa kwa halijoto zaidi ya 260°C kwa zaidi ya sekunde 3 wakati wa mchakato wa kuyeyusha tena au wimbi la kuuza. Hii ni kiwango cha kawaida kwa vifaa vingi vya kupenyeza na baadhi ya vifaa vya kusakinisha kwenye uso. Hatua ya kipimo ni 1.6mm chini ya ndege ya kukaa, ambayo kwa kawaida ni hatua ambayo waya hutoka kwenye mwili wa kifurushi. Hii inahakikisha chip nyeti ya LED ndani haiharibiki kwa joto la kupita kiasi linaloendeshwa kupitia waya. Kwa kuuza kwa mkono, chuma cha joto kilichodhibitiwa kinapaswa kutumiwa, na wakati wa kuwasiliana na kila pini unapaswa kupunguzwa. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) zinapaswa kufuatwa kila wakati wakati wa kufanya kazi na vifaa vya semiconductor.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili linafaa kwa matumizi yanayohitaji herufi moja ya herufi na nambari inayosomeka vizuri. Uwezo wake wa kusonganishwa unaufanya kuwa bora kwa onyesho za nambari nyingi. Matumizi ya kawaida ni pamoja na:

• Paneli za vyombo vya viwanda (kwa kuonyesha viwango vya kuweka, usomaji, msimbo wa makosa).
• Vifaa vya watumiaji (oveni za microwave, mashine za kuosha, thermostats).
• Vifaa vya majaribio na upimaji.
• Onyesho rahisi za taarifa katika mashine za kuuza au vibanda.
• Vifurushi vya kielimu kwa kujifunza kuhusu kuendesha LED zilizozidishwa na kuunganisha microcontroller.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

Mzunguko wa Kuendesha:Onyesho linahitaji mzunguko wa kiendeshi wa kuzidisha wa nje. Hii inaweza kutekelezwa kwa kutumia transistor tofauti, IC maalum za kiendeshi cha LED (kama MAX7219), au moja kwa moja kutoka kwa microcontroller yenye uwezo wa kutosha wa kutoa/kutia mkondo. Kiwango cha mkondo wa kilele (90mA kwa mzunguko wa kazi 1/10) kinapaswa kuheshimiwa. Ubunifu wa kawaida ungetumia chanzo cha mkondo thabiti au kizuizi cha mkondo kwa kila safu (anodi) na kutia mkondo kupitia safu (katodi) kwa kutumia transistor au pini za GPIO.

Hesabu ya Mkondo:Ili kufikia ukali wa kawaida wa mwanga wa 3800 µcd, waraka unabainisha hali ya Ip=80mA kwa mzunguko wa kazi 1/16. Kwa hivyo, mkondo wa wastani kwa kila nukta ni 80mA / 16 = 5mA. Jumla ya mkondo wa wastani kwa herufi iliyoangazwa kikamilifu (nukta zote 35 zikiwa wazi) ingekuwa 35 * 5mA = 175mA, lakini hii imegawanywa kwenye safu na safu zilizozidishwa.

Pembe ya Kutazama:Kipengele cha "pembe pana ya kutazama" kina manufaa kwa matumizi ambapo onyesho linaweza kutazamwa kutoka kwa nafasi zisizo za mhimili.

Mazingatio ya Optiki:Uso wa kijivu na nukta nyeupe hutoa tofauti nzuri. Wabunifaji wanaweza kuzingatia kuongeza kichujio cha rangi au kifaa cha kutawanya mbele ya onyesho ili kuboresha tofauti au kufanana na uzuri wa bidhaa, ingawa hii itapunguza pato la jumla la mwanga.

8. Ulinganisho wa Kiufundi

Kigezo kikuu cha LTP-1457AKA ni matumizi yake ya teknolojia ya LED ya AlInGaP. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama LED nyekundu za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza. Hii inamaanisha inaweza kutoa mwanga zaidi (ukali wa juu wa mwanga) kwa kiasi sawa cha mkondo wa umeme, au kufikia mwangaza sawa na matumizi ya nguvu ya chini. AlInGaP pia kwa ujumla ina uthabiti bora wa joto na maisha marefu ya uendeshaji. Ikilinganishwa na LED nyeupe za kisasa au onyesho za matrix za SMD zenye pitch ndogo, kifaa hiki ni sehemu kubwa ya kupenyeza, ikitoa unyenyekevu, uthabiti, na kuonekana kwa herufi moja ya juu kutoka umbali, mara nyingi kwa gharama ya chini ya mfumo kwa matumizi ya nambari moja.

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

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa mkondo thabiti wa DC kwenye kila nukta?

A: Kiufundi ndiyo, lakini haifai kabisa na hairuhusiwi. Onyesho limeundwa kwa uendeshaji uliozidishwa. Kuendesha nukta zote kwa mfula kungezidi kiwango cha wastani cha nguvu ya kutokwa (33mW kwa kila nukta) ikiwa unajaribu kufikia mwangaza wa kawaida, na kusababisha joto la kupita kiasi na kushindwa haraka.

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji na urefu wa wimbi mkuu?

A: Urefu wa wimbi wa kilele cha utoaji ni urefu wa wimbi ambapo usambazaji wa nguvu wa wigo uko kiwango cha juu kabisa. Urefu wa wimbi mkuu ni urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monochromatic ambao ungefanana na rangi inayoonekana ya LED. Kwa LED zenye wigo nyembamba kiasi kama hii, mara nyingi ziko karibu, lakini urefu wa wimbi mkuu unahusiana zaidi na ubainishaji wa rangi.

Q: Mpangilio wa pini unaonekana kuwa usio wa mlolongo. Kwa nini umepangwa hivi?

A: Mpangilio wa pini umeimarishwa kwa mpangilio wa ndani wa njia kwenye msingi wa onyesho ili kupunguza ushawishi wa kuingiliana na kurahisisha muunganisho wa matrix ya LED. Ni muhimu sana kufuata jedwali la muunganisho wa pini lililotolewa kwa usahihi; usidhani mlolongo wa kimantiki.

Q: Ninawezaje kufasiri ubainishaji wa "Kupunguza Thamani ya Mkondo wa Wastani wa Mbele"?

A: Inamaanisha mkondo wa juu salama wa wastani kwa kila nukta hupungua kadiri joto la mazingira linapoinuka. Kwa 25°C, unaweza kutumia hadi 13 mA ya mkondo wa wastani. Kwa 85°C (joto la juu la uendeshaji), mkondo unaoruhusiwa ni 13 mA - [ (85-25) * 0.17 mA/°C ] = 13 mA - 10.2 mA = 2.8 mA. Kupunguza thamani hii ni muhimu sana kwa uendeshaji wa kuaminika katika mazingira ya joto la juu.

10. Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Kesi: Kubuni Usomaji wa Joto la Nambari Moja kwa Oveni ya Viwanda.

Mhandisi anahitaji kuonyesha joto la kuweka (0-9) kwenye oveni inayofanya kazi hadi 80°C ya joto la mazingira ndani ya paneli ya udhibiti. Wanachagua LTP-1457AKA kwa kuonekana kwake na anuwai ya joto. Kutokana na joto la juu la mazingira, lazima wapunguze thamani ya mkondo wa kuendesha. Kulenga mwangaza wa chini kunakubalika katika mazingira haya yaliyodhibitiwa. Wanabuni mzunguko wa kuzidisha kwa kutumia microcontroller, wakiendesha safu kupitia vizuizi vya mkondo na safu kupitia transistor za NPN. Firmware inachunguza safu kwa mzunguko wa juu (>100Hz). Wanahesabu mkondo wa wastani kwa kila nukta kuwa chini ya thamani iliyopunguzwa ya ~3mA kwa 80°C ili kuhakikisha uaminifu wa muda mrefu. Muonekano wa kijivu/nyeupe hutoa tofauti nzuri dhidi ya paneli ya giza ya oveni.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTP-1457AKA inafanya kazi kwa kanuni ya matrix ya LED iliyozidishwa. Ina viungo 35 vya mtu binafsi vya LED za AlInGaP vilivyopangwa kwenye gridi ya safu 5 na safu 7. Kila LED imeunganishwa kati ya mstari mmoja wa safu (anodi) na mstari mmoja wa safu (katodi). Ili kuangaza muundo maalum (kama nambari au herufi), kidhibiti hakichomi nukta zote kwa wakati mmoja. Badala yake, hutumia mbinu inayoitwa kuzidisha au kuchunguza. Huwasha safu moja (katodi) kwa wakati mmoja kwa kuiunganisha kwenye ardhi (kiwango cha chini cha mantiki). Wakati huo huo, hutumia nguvu (kiwango cha juu cha mantiki) tu kwa mistari ya safu (anodi) ambayo inahitaji kuangazwa kwa safu hiyo maalum. Mzunguko huu unarudiwa haraka kupitia safu zote saba. Kutokana na uendelevu wa maono, jicho la mwanadamu linaona herufi thabiti, iliyoundwa kikamilifu. Njia hii inapunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za kiendeshi zinazohitajika (14 badala ya 35) na kupunguza matumizi ya jumla ya nguvu.

12. Mienendo ya Teknolojia

Onyesho kama LTP-1457AKA zinawakilisha teknolojia iliyokomaa. Mienendo ya sasa katika onyesho za kiashiria na herufi na nambari inaelekea kuelekea:

• Vifurushi vya Kifaa cha Kusakinisha kwenye Uso (SMD):Vipimo vidogo vya mguu kwa ubunifu wa PCB wa msongamano wa juu na usanikishaji wa otomatiki.
• Ujumuishaji wa Juu Zaidi:Onyesho zilizo na vidhibiti vilivyojengwa ndani, kumbukumbu (kwa herufi), na interfaces za serial (I2C, SPI) zinazorahisisha kazi ya microcontroller mwenyeji.
• Nyenzo za Juu za LED:Wakati AlInGaP inafaa kwa nyekundu/machungwa, nyenzo mpya kama InGaN zinawezesha LED nyekundu, bluu, na nyeupe zenye mwangaza zaidi na ufanisi zaidi, na kusababisha onyesho za matrix za rangi kamili.
• Teknolojia Mbadala:Kwa onyesho kubwa zaidi, ngumu zaidi, teknolojia za OLED (LED ya Kikaboni) na micro-LED hutoa tofauti bora, pembe za kutazama, na kubadilika.

Hata hivyo, onyesho za kupenyeza, za nambari moja kama hii bado zinareleva kwa unyenyekevu wao, uthabiti, kuonekana kwa herufi moja ya juu, na ufanisi wa gharama katika matumizi ambapo nambari moja au chache tu zinahitajika, hasa katika mazingira ya viwanda au wapenzi ambapo usanikishaji wa kupenyeza unaweza kupendelewa.