LTP-2057AKA LED Dot Matrix Display Datasheet - Inchi 2.0 (50.8mm) Urefu - Rangi ya Chungwa ya Juu (621nm) - 33mW kwa Nukta - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-2057AKA ni module ya kuonyesha tarakimu moja na herufi, iliyojengwa kwa kutumia usanidi wa matrix ya nukta 5x7. Kazi yake kuu ni kuwasilisha herufi na alama kwa macho, na hutumiwa kwa kawaida kwa viashiria vya hali, usomaji rahisi, na paneli za habari katika vifaa mbalimbali vya elektroniki. Faida kuu ya kifaa hiki iko katika utumiaji wake wa teknolojia ya LED ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kwa vipengele vinavyotoa mwanga, haswa katika rangi ya "Chungwa ya Juu". Mfumo huu wa nyenzo unatoa faida kwa upande wa ufanisi na uthabiti wa rangi ikilinganishwa na teknolojia za zamani. Onyesho lina sahani ya uso wa kijivu yenye nukta nyeupe, ikitoa mandharinyuma yenye tofauti kubwa ya mwangaza, ambayo inaboresha uwezo wa kusomeka. Kifaa hiki kimeundwa kwa matumizi yanayohitaji onyesho la herufi la ukubwa wa kati, la kuaminika na lenye nguvu ndogo.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Mwangaza

Utendaji wa mwangaza ndio kiini cha kazi ya onyesho. Kigezo muhimu, Nguvu ya Mwangaza ya Wastani (Iv), imebainishwa kuwa angalau 2100 μcd, thamani ya kawaida ya 4600 μcd, na hakuna kikomo cha juu chini ya hali ya majaribio ya mkondo wa mbele wa msukumo (Ip) wa 32mA kwa mzunguko wa kazi 1/16. Njia hii ya kuendesha kwa msukumo ni ya kawaida kwa maonyesho yanayozidishwa ili kufikia mwangaza unaoonwa huku ukidhibiti nguvu na joto. Rangi imebainishwa na Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λp) wa nanomita 621 (nm), na kuweka katika eneo la rangi ya chungwa-nyekundu ya wigo. Upana wa Nusu ya Mstari wa Wigo (Δλ) ni 18 nm, ikionyesha usafi wa wigo au upana mwembamba wa ukanda wa mwanga unaotolewa. Urefu wa Wimbi Kuu (λd) ni 615 nm, ambao ndio urefu wa wimbi unaoonwa na jicho la mwanadamu na unaweza kutofautiana kidogo na urefu wa wimbi la kilele. Uwiano wa Kufanana wa Nguvu ya Mwangaza wa 2:1 umebainishwa, ikimaanisha tofauti ya mwangaza kati ya sehemu yenye mwangaza zaidi na ile yenye mwangaza mdogo katika safu haipaswi kuzidi uwiano huu, na kuhakikisha muonekano sawa.

2.2 Tabia za Umeme

Vigezo vya umeme vinabainisha mipaka na hali za uendeshaji salama kwa onyesho. Vipimo vya Juu Kabisa vinaweka mipaka ya uendeshaji salama: Matumizi ya Nguvu ya Wastani ya milliwati 33 (mW) kwa kila nukta, Mkondo wa Mbele wa Kilele wa 90mA kwa kila nukta, na Mkondo wa Mbele wa Wastani kwa kila nukta unaopungua kwa mstari kutoka 13mA kwa 25°C kwa 0.17mA/°C. Kupungua huku ni muhimu kwa usimamizi wa joto katika hali ya joto la mazingira lililoinuka. Voltage ya Juu ya Nyuma kwa kila nukta ni Volti 5 (V). Voltage ya Mbele (Vf) kwa nukta yoyote ya LED moja kwa kawaida ni 2.6V kwa 20mA, na kiwango cha juu cha 2.8V kwa mkondo wa juu wa majaribio wa 80mA. Mkondo wa Nyuma (Ir) ni kiwango cha juu cha microamperes 100 (μA) kwa upendeleo kamili wa nyuma wa 5V.

2.3 Vipimo vya Joto na Mazingira

Kifaa hiki kimekadiriwa kwa Safu ya Joto la Uendeshaji ya -35°C hadi +85°C na Safu sawa ya Joto la Hifadhi. Safu hii pana inafanya kuwa inafaa kwa mazingira ya viwanda na ya magari yanayokabiliwa na hali kali za joto. Kigezo muhimu cha usanikishaji ni joto la juu la kuuza la 260°C kwa muda wa juu wa sekunde 3, kilichopimwa katika hatua ya 1.6mm (inchi 1/16) chini ya ndege ya kukaa ya sehemu. Mwongozo huu ni muhimu kwa kuzuia uharibifu wa joto wakati wa mchakato wa kuuza kwa reflow.

3. Habari ya Mitambo na Ufungaji

Onyesho lina urefu wa matrix uliobainishwa wa inchi 2.0 (50.8 mm). Mchoro wa vipimo vya kifurushi uliotolewa (uliorejelewa kwenye waraka) ungeelezea kwa undani muonekano halisi wa kimwili, maeneo ya pini, na ukubwa wa jumla. Mapungufu ya vipimo hivi kwa kawaida ni ±0.25 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Kifaa hutumia kiolesura cha kawaida cha muunganisho wa pini kwa ajili ya kuunganishwa kwenye bodi ya mzunguko.

4. Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

LTP-2057AKA ina kiolesura cha pini 14. Mpangilio wa pini umepangwa mahsusi kwa anwani ya X-Y (matrix): Pini zimepewa jina la Anodi kwa Safu wima au Kathodi kwa Safu mlalo. Kwa mfano, Pini 1 ni Kathodi kwa Safu mlalo 5, Pini 3 ni Anodi kwa Safu wima 2, na kadhalika. Mpangilio huu huruhusu kontrolla ndogo kuwaka nukta yoyote moja kwenye gridi ya 5x7 kwa kuamilisha mistari inayolingana ya safu wima (anodi) na safu mlalo (kathodi). Mchoro wa mzunguko wa ndani (uliorejelewa kwenye waraka) ungeonyesha kwa macho muundo huu wa matrix, ukionyesha LED 35 binafsi (safu wima 5 x safu mlalo 7) na anodi zao zikiunganishwa katika vikundi vya safu wima na kathodi zikiunganishwa katika vikundi vya safu mlalo.

5. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka unarejelea sehemu ya Mikunjo ya Kawaida ya Tabia za Umeme/Mwangaza. Grafu hizi ni muhimu sana kwa wahandisi wa ubunifu. Kwa kawaida zingejumuisha michoro kama vile Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele (mkunjo wa I-V) kwa kipengele kimoja cha LED, ikionyesha uhusiano usio wa mstari na voltage ya kuwasha. Mikunjo ya Nguvu ya Mwangaza dhidi ya Mkondo wa Mbele ingeonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa mkondo, ikionyesha uwezekano wa athari za kutosheka. Kunaweza pia kuwa na mikunjo inayoonyesha tofauti ya Nguvu ya Mwangaza au Voltage ya Mbele na Joto la Mazingira, ambayo ni muhimu kwa kubuni mizunguko thabiti katika safu maalum ya joto. Kuchambua mikunjo hii huruhusu kuongeza mkondo wa kuendesha kwa mwangaza unaotaka na kuelewa athari za joto kwenye utendaji.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Kama ilivyotajwa katika Vipimo vya Juu Kabisa, kizuizi kikuu cha usanikishaji ni wasifu wa joto la kuuza. Kifaa kinaweza kustahimili joto la kilele la 260°C kwa hadi sekunde 3 wakati wa kuuza kwa reflow. Ni muhimu kuhakikisha joto lililopimwa kwenye waya za kifurushi halizidi kikomo hiki ili kuzuia uharibifu wa vifungo vya waya vya ndani, chips za LED, au kifurushi cha plastiki. Wasifu wa kawaida wa viwanda wa reflow kwa kuuza bila risasi (ambayo hufikia kilele karibu 240-250°C) kwa ujumla yanapatana, lakini wasifu lazima uthibitishwe. Kuuza kwa mikono kwa chuma cha kuuza kinapaswa kufanywa haraka na kwa udhibiti makini wa joto ili kuweka joto mahali pake. Taratibu sahihi za kushughulikia ESD (Utoaji wa Umeme wa Tuli) zinapaswa kufuatwa kila wakati na vipengele vya LED.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili la matrix ya nukta 5x7 ni bora kwa matumizi yanayohitaji herufi moja wazi ya alphanumeric. Matumizi ya kawaida ni pamoja na: mita za paneli kwa usomaji wa voltage, mkondo, au joto; maonyesho ya hali kwenye vifaa vya viwanda (kuonyesha msimbo wa makosa au viashiria vya hali); vifaa vya matumizi ya kaya kama tanuri ya microwave au mashine za kuosha nguo; na vifaa vya majaribio/upimaji. Upatanishi wake na msimbo wa kawaida wa ASCII na EBCDIC unarahisisha programu na kontrolla ndogo.

7.2 Mazingatio ya Ubunifu

Mzunguko wa Kuendesha:Onyesho linahitaji elektroniki ya kuendesha iliyozidishwa. Kontrolla ndogo yenye pini za I/O za kutosha au iliyounganishwa na IC za kuendesha za nje (kama vile rejista za kuhama au chips maalum za kuendesha LED) ni muhimu ili kuchanganua safu mlalo na safu wima kwa mlolongo. Hali ya majaribio ya waraka ya mzunguko wa kazi 1/16 kwa mkondo wa msukumo wa 32mA inatoa hatua ya kuanzia kwa kuhesabu vipinga vya kikomo vya mkondo vinavyohitajika. Mkondo wa wastani kwa kila LED utakuwa chini sana (mfano, 32mA / 16 = 2mA wastani ikiwa nukta moja tu imewashwa, lakini hii inabadilika kwa idadi ya nukta zinazowashwa wakati mmoja kwenye safu mlalo).
Ugavi wa Nguvu:Voltage ya mbele ya ~2.6V inamaanisha voltage ya kuendesha lazima iwe kubwa kuliko hii, kwa kawaida mifumo ya 3.3V au 5V hutumiwa. Ugavi wa nguvu lazima uweze kushughulikia mahitaji ya mkondo wa kilele wakati wa kuzidisha.
Pembe ya Kuangalia:Waraka unataja "pembe pana ya kuangalia," ambayo ni sifa ya chip ya LED na muundo wa lenzi iliyosambazwa. Kwa uwekaji bora, zingatia mwelekeo kuu wa kuangalia wa mtumiaji wa mwisho.
Kupanga Juu:Hulka ya kuwa "inayoweza kupangwa kwa usawa" inamaanisha vitengo vingi vinaweza kuwekwa kando kwa kuunda maonyesho ya herufi nyingi. Ulinganisho wa mitambo na muunganisho wa umeme kati ya moduli zinahitaji kubuniwa.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu kwa LTP-2057AKA ni matumizi yake ya teknolojia ya LED ya AlInGaP kwa rangi ya chungwa. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED nyekundu/chungwa za kawaida za GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza (pato zaidi la mwanga kwa kila kitengo cha nguvu ya umeme) na utunzaji bora wa utendaji katika joto lililoinuka. Urefu wa wimbi wa "Chungwa ya Juu" wa 621nm hutoa rangi yenye nguvu na inayoonekana sana. Uso wa kijivu wenye nukta nyeupe hutoa muonekano wa kitaalamu, wenye tofauti kubya ya mwangaza wakati haijawekwa nguvu, ambayo inaweza kuwa faida ya ubunifu ikilinganishwa na maonyesho yote meusi au nyekundu. Urefu wa herufi wa inchi 2.0 ni ukubwa maalum ambao unaweza kuchaguliwa badala ya maonyesho madogo (mfano, inchi 0.8) au makubwa kulingana na mahitaji ya umbali wa kuangalia.

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

Q: Ninahesabuje thamani ya kipinga cha kikomo cha mkondo kwa onyesho hili?
A: Lazima ubuni kwa mkondo wa msukumo (kilele), sio wastani. Kwa kutumia hali ya majaribio kama kumbukumbu (32mA kwa Vf ya kawaida 2.6V), na kuchukulia ugavi wa kuendesha wa 5V: R = (V_supply - Vf) / I_peak = (5V - 2.6V) / 0.032A = Ohms 75. Tumia Vf ya juu kabisa (2.8V) kwa hesabu salama zaidi na yenye mwangaza mdogo: R = (5V - 2.8V) / 0.032A = ~Ohms 68. Kipinga cha kawaida cha 68 au 75 Ohms kingekuwa kifaa. Kadirio la nguvu la kipinga lazima lihesabiwe kulingana na mkondo wa wastani, sio kilele.

Q: Mzunguko wa kazi 1/16 unamaanisha nini kwa kuendesha onyesho hili?
A: Katika matrix iliyozidishwa ya 5x7, njia moja ya kawaida ya kuchanganua ni kuamilisha safu mlalo moja (kathodi) kwa wakati huku ukitoa data kwa safu wima 5 (anodi) za safu mlalo hiyo. Kwa safu mlalo 7, ikiwa kila safu mlalo imeamilishwa kwa mlolongo na sawasawa, mzunguko wa kazi kwa LED yoyote moja ni 1/7. Mzunguko wa kazi 1/16 wa waraka unapendekeza mpango tofauti au wa kihafidhina zaidi wa kuzidisha, ukiwezekana ukihusisha vipindi vya kuzima. Mzunguko wa kuendesha lazima upige msukumo LED kwa mkondo maalum wa kilele (mfano, 32mA) kwa kipande chake cha wakati kilichotengwa ili kufikia nguvu ya mwangaza ya wastani iliyokadiriwa.

Q: Naweza kuendesha onyesho hili kwa mkondo wa DC wa mara kwa mara badala ya kuzidisha?
A: Kiufundi, ndiyo, lakini haifai kabisa na hairuhusiwi. Kuendesha nukta zote 35 kwa wakati mmoja hata kwa mkondo mdogo kama 5mA kungehitaji mkondo wa jumla wa 175mA na kutoa joto kubwa, na kwa uwezekano mkubwa kuzidi mipaka ya matumizi ya nguvu ya kifurushi. Kuzidisha ndio njia ya kawaida na inayokusudiwa ya uendeshaji.

10. Mfano wa Ubunifu wa Vitendo na Matumizi

Fikiria kubuni usomaji rahisi wa joto unaoonyesha thamani kutoka 0 hadi 99 digrii Celsius. Hii ingehitaji maonyesho mawili ya LTP-2057AKA yaliyopangwa kwa usawa. Kontrolla ndogo (mfano, ATmega328P) ingeunganishwa na pini 14 za kila onyesho (jumla ya pini 28 za I/O). Ili kuokoa I/O, mistari ya safu wima (anodi) ya maonyesho yote mawili inaweza kuunganishwa kwa sambamba (mistari 5 ya kushiriki), na mistari ya safu mlalo (kathodi) ingedhibitiwa tofauti kwa kila onyesho (mistari 7+7=14). Hii hutumia pini 19 za I/O. Vinginevyo, rejista za kuhama za biti 8 za nje zinaweza kutumika kupunguza kwa kiasi kikubwa mahitaji ya I/O ya kontrolla ndogo. Programu ingekuwa na ramani ya fonti, ikitafsiri tarakimu 0-9 kuwa muundo unaolingana wa nukta zilizowashwa kwa gridi ya 5x7. Kisha ingechanganua safu mlalo 7, kwa kila onyesho, ikituma data inayofaa ya safu wima kwa safu mlalo za herufi zinazotakiwa kuonyeshwa. Kuchanganua lazima kiwe haraka kutosha (kwa kawaida >60Hz) ili kuepuka kuwaka kwa mara kwa mara unaoonekana.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTP-2057AKA inafanya kazi kwa kanuni ya safu ya LED ya matrix isiyo na nguvu. Ina makutano 35 huru ya LED ya semikondukta ya AlInGaP yaliyopangwa kwenye gridi ya safu wima 5 na safu mlalo 7. Kila LED imeundwa kwenye makutano ya mstari wa anodi wa safu wima na mstari wa kathodi wa safu mlalo. Wakati voltage ya mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (~2.6V) inapotumiwa kati ya safu wima maalum (chanya) na safu mlalo maalum (hasi), mkondo hupita kwenye LED hiyo moja, na kusababisha itoe fotoni—mwanga—kwa urefu wa wimbi la takriban 621 nm (chungwa). Kwa kuweka mlolongo haraka ya safu mlalo gani imewekwa ardhini (kathodi imeamilishwa) na safu wima gani zinazopewa mkondo (anodi imeamilishwa), muundo tofauti wa nukta unaweza kuwashwa, na kuunda herufi au alama. Uvumilivu wa maono ya jicho la mwanadamu huchanganya miale hii ya haraka kuwa picha thabiti.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Maonyesho kama LTP-2057AKA yanawakilisha sehemu imara na ya kuaminika ya optoelectronics. Ingawa teknolojia mpya kama LED ya kikaboni (OLED) au LCD zenye usuluhishi wa juu zinatawala maonyesho magumu ya picha, moduli rahisi za matrix ya nukta za LED bado ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji uthabiti, maisha marefu, uendeshaji wa joto pana, mwangaza mkubwa, na gharama ndogo kwa kila herufi. Mwelekeo ndani ya sehemu hii unaelekea kwenye nyenzo za LED zenye ufanisi zaidi (kama AlInGaP inayotumiwa hapa, na InGaN kwa bluu/kijani/njeupe), ambazo huruhusu matumizi ya nguvu ndogo au mwangaza mkubwa zaidi. Pia kuna mwelekeo wa kuelekea suluhisho zilizounganishwa ambapo elektroniki ya kuendesha imejengwa ndani ya moduli ya onyesho yenyewe, na kurahisisha ubunifu wa mfumo kwa mhandisi wa mwisho. Hata hivyo, usanifu msingi wa matrix isiyo na nguvu, kwa sababu ya unyenyekevu wake na gharama ndogo, unaendelea kuwa msingi wa maonyesho ya nambari na alphanumeric ya herufi moja na nyingi katika mazingira ya viwanda, magari, na matumizi ya kaya.