LTP-2557KS Maagizo ya Kiufundi ya Onyesho la LED la Matrix ya Nukta 5x7 - Urefu wa Inchi 2 - Manjano ya AlInGaP - Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-2557KS ni moduli ya onyesho la tarakimu moja, linaloweza kuonyesha herufi na nambari, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji matokeo ya herufi wazi na zinazosomeka. Kazi yake ya msingi ni kuwakilisha kwa macho herufi zilizosimbwa kwa ASCII na EBCDIC kupitia gridi ya diodi zinazotoa mwanga (LED) ambazo zinaweza kudhibitiwa kila moja.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Kifaa hiki kinatoa faida kadhaa muhimu kwa wabunifu wa mifumo. Faida yake ya msingi nimahitaji madogo ya nguvu, na kufanya iweze kutumika kwa matumizi yanayotumia betri au yanayozingatia umeme. Uthabiti wa hali ngumu wa teknolojia ya LED unahakikisha maisha marefu ya uendeshaji na kustahimili mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na vielelezi vya filamenti. Pembe pana ya kutazama na ujenzi wa ndege moja hutoa uonekano thabiti kutoka nafasi mbalimbali. Inaweza kusonganishwa kwa usawa, na kuruhusu kuundwa kwa vielelezi vya herufi nyingi. Mwishowe, kuwa kifurushi kisicho na risasi kinachotii maagizo ya RoHS kinafanya iweze kutumika kwa utengenezaji wa kisasa wa elektroniki kwa kuzingatia kanuni za kimazingira. Soko lengwa linajumuisha paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupimia, vifaa vya majaribio, vituo vya mauzo, na mifumo mingine iliyopachikwa ambapo onyesho la herufi thabiti na lenye nguvu ndogo linahitajika.

2. Uchambuzi wa Kina wa Vipimo Vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo muhimu vya utendaji wa kifaa kama ilivyofafanuliwa kwenye hati ya data.

2.1 Sifa za Fotometri na Za Macho

Onyesho linatumia Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) kama nyenzo ya semikondukta kwa vipande vyake vya LED vya manjano. Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wa juu na usafi mzuri wa rangi katika wigo wa kahawia/manjano/nyekundu. Urefu wa wimbi wa kilele cha mionzi (λp) wa kawaida ni nm 588, na urefu wa wimbi kuu (λd) wa nm 587, na kuuiweka wazi katika eneo la manjano. Nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) ni nm 15, na kuonyesha upana wa wigo unaoelekea kuwa mwembamba ambao huchangia usafi wa rangi.

Kigezo muhimu cha mwangaza ni Kiwango cha Wastani cha Mwangaza (Iv). Chini ya hali ya majaribio maalum ya mkondo wa kilele wa 32 mA na mzunguko wa kazi wa 1/16, kiwango hicho kinatofautiana kutoka kiwango cha chini cha 800 μcd hadi cha juu cha 3600 μcd, na thamani ya kawaida imetolewa. Hati ya data pia inabainisha Uwiano wa Kufanana wa Kiwango cha Mwangaza wa 2:1 kwa nukta ndani ya eneo la mwanga linalofanana, ambayo ni kipimo cha usawa wa mwangaza kwenye matrix ya onyesho.

2.2 Vigezo vya Umeme

Sifa za umeme hufafanua mipaka na hali za uendeshaji za kifaa. Vipimo Vya Juu Kabisa huweka mipaka ya uendeshaji salama: 70 mW ya wastani ya nguvu inayotumika kwa kila nukta, 60 mA ya mkondo wa kilele wa mbele kwa kila nukta, na mkondo wa wastani wa mbele wa 25 mA kwa kila nukta kwenye 25°C, ukipungua kwa mstari kwa 0.33 mA/°C joto linapoinuka. Voltage ya juu ya nyuma kwa kila nukta ni 5 V.

Chini ya hali za kawaida za uendeshaji, voltage ya mbele (Vf) kwa nukta yoyote ya LED inatofautiana kutoka 2.05V hadi 2.6V inapodhibitiwa kwa 20 mA. Mkondo wa nyuma (Ir) umebainishwa kuwa wa juu zaidi wa 100 μA wakati 5V inatumika kwa upendeleo wa nyuma. Anuwai ya joto la uendeshaji na la uhifadhi ni pana, kutoka -35°C hadi +105°C.

2.3 Sifa za Joto na Uchomaji

Mkunjo wa kupunguza mkondo wa wastani wa mbele ni kigezo muhimu cha joto, na kuonyesha kwamba mkondo unaoruhusiwa wa juu unaoendelea hupungua joto la mazingira linapoinuka zaidi ya 25°C. Kwa usanikishaji, hati ya data inabainisha hali za kuchomelea: kifaa kinaweza kufanyiwa 260°C kwa sekunde 3, ikipimwa inchi 1/16 (takriban 1.59 mm) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Hii ni mwongozo wa kawaida wa profaili ya kuchomelea tena.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Hati ya data inaonyesha kwamba vifaa hugawanywa katika makundi kulingana na kiwango cha mwangaza. Hii inamaanisha mchakato wa kugawa katika makundi ambapo vitengo husaguliwa na kuwekewa lebo kulingana na matokeo yao ya mwanga yaliyopimwa (Iv) chini ya hali za kawaida za majaribio. Wabunifu wanaweza kuchagua makundi ili kuhakikisha mwangaza unaofanana katika vielelezi vingi vya onyesho kwenye mfumo au kukidhi mahitaji maalum ya mwangaza kwa matumizi. Anuwai iliyotolewa ya kiwango (800-3600 μcd) inafafanua makundi yanayowezekana yaliyopo.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa hati ya data inarejelea mikunjo ya kawaida ya sifa, michoro maalum haijaelezwa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa. Kwa kawaida, mikunjo kama hiyo kwa onyesho la LED ingejumuisha:

• Mkondo wa Mbele (If) dhidi ya Mkunjo wa Voltage ya Mbele (Vf):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo, muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Kiwango cha Mwangaza (Iv) dhidi ya Mkunjo wa Mkondo wa Mbele (If):Inaonyesha jinsi matokeo ya mwanga yanavyoongezeka kwa mkondo, hadi kiwango cha juu kilichobainishwa.
• Kiwango cha Mwangaza (Iv) dhidi ya Mkunjo wa Joto la Mazingira (Ta):Inaonyesha kupungua kwa matokeo ya mwanga joto la kiunganishi linapoinuka, jambo muhimu kwa usimamizi wa joto.
• Mkunjo wa Usambazaji wa Wigo:Grafu inayopanga kiwango cha jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, ikionyesha kilele kwenye ~588 nm na nusu-upana wa nm 15.

Mikunjo hii ni muhimu kwa kutabiri utendaji chini ya hali zisizo za kawaida na kwa ubunifu thabiti wa mzunguko.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

LTP-2557KS ni kifurushi cha kupenyeza. Urefu wa matrix ni inchi 2 (50.8 mm). Kifurushi kina uso wa kijivu na rangi nyeupe ya nukta kwa tofauti bora wakati LED zimezimwa. Mchoro wa kina wenye vipimo unaonyesha kifurushi cha mstari-mbili chenye pini 14. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini umebainishwa kuwa ±0.4 mm, jambo muhimu kwa ubunifu wa uwekaji wa mashimo ya PCB.

6. Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Kifaa hutumia safu ya 5x7 na uteuzi wa X-Y katika usanifu wake. Mchoro wa mzunguko wa ndani na jedwali la muunganisho wa pini zinaonyesha ubunifu uliochanganywa. Pini zimepewa safu maalum za anode (1-7) na safu wima za cathode (1-5). Uchanganywaji huu hupunguza idadi ya pini zinazohitajika za kiendeshi kutoka 35 (kwa udhibiti wa kila mmoja) hadi 12 (safu 7 + safu wima 5), na kurahisisha mzunguko wa kiolesura. Mpangilio wa pini ni kama ifuatavyo: Pini 1: Safu ya Anode 5, Pini 2: Safu ya Anode 7, Pini 3: Safu Wima ya Cathode 2, Pini 4: Safu Wima ya Cathode 3, Pini 5: Safu ya Anode 4, Pini 6: Safu Wima ya Cathode 5, Pini 7: Safu ya Anode 6, Pini 8: Safu ya Anode 3, Pini 9: Safu ya Anode 1, Pini 10: Safu Wima ya Cathode 4, Pini 11: Safu Wima ya Cathode 3 (Kumbuka: Safu Wima 3 inaonekana mara mbili, pengine ni makosa ya chapa kwenye hati ya data; moja inapaswa kuwa Safu Wima 1 au safu wima nyingine), Pini 12: Safu ya Anode 4 (nakala ya Pini 5, pengine ni makosa ya chapa), Pini 13: Safu Wima ya Cathode 1, Pini 14: Safu ya Anode 2. Ufafanuzi sahihi wa jedwali hili ni muhimu kwa mpangilio sahihi wa PCB na programu ya kiendeshi.

7. Mwongozo wa Uchomaji na Usanikishaji

Kulingana na Vipimo Vya Juu Kabisa, hali inayopendekezwa ya kuchomelea ni 260°C kwa sekunde 3, ikipimwa kwenye hatua ya 1.59mm chini ya mwili wa kifurushi. Hii inalingana na profaili za kawaida za kuchomelea tena zisizo na risasi. Uangalifu unapaswa kuchukuliwa ili kuepuka kuzidi joto au wakati huu ili kuzuia kuharibu vipande vya LED au kifurushi cha plastiki. Wakati wa kushughulikia, tahadhari za kawaida za ESD (Utoaji Umeme wa Tuli) zinapaswa kuzingatiwa kwa vifaa vya semikondukta. Uhifadhi unapaswa kuwa ndani ya anuwai maalum ya joto la -35°C hadi +105°C katika mazingira yenye unyevunyevu mdogo.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Paneli za Udhibiti wa Viwanda:Kuonyesha alama za kuweka, misimbo ya hali, au ujumbe wa makosa.
• Vifaa vya Majaribio na Upimaji:Kuonyesha usomaji wa nambari au vitambulisho vya kituo.
• Uundaji wa Mfano wa Mifumo Iliyopachikwa:Kama pato rahisi kwa vidhibiti vidogo.
• Uboreshaji wa Mifumo ya Zamani:Kubadilisha vielelezi vya zamani vya taa za mwanga au vya fluorescent.

8.2 Mambo ya Kuzingatia Katika Ubunifu

• Mzunguko wa Kiendeshi:Inahitaji mzunguko wa kiendeshi uliochanganywa (k.m., kwa kutumia safu za transistor au IC maalum za kiendeshi cha LED) unaoweza kutoa/kupokea mikondo ya kilele (hadi 60 mA kwa kila nukta, lakini kwa kawaida hudhibitiwa chini kwa ajili ya uchanganywaji).
• Kuzuia Mkondo:Vipinga vya nje vinahitajika kuweka mkondo wa mbele kwa kila safu wima au safu, ikikokotolewa kulingana na voltage ya usambazaji na voltage ya mbele ya LED.
• Kiwango cha Kufanya Upya:Mpango wa uchanganywaji unahitaji kiwango cha juu cha kutosha cha kuchunguza (kwa kawaida >100 Hz) ili kuepuka kuwepo kwa kuwaka kwa mwanga unaoonekana.
• Chanzo cha Nguvu:Lazima liweze kushughulikia mahitaji ya mkondo wa kilele wakati wa uchanganywaji.
• Programu:Inahitaji ramani ya herufi (pikseli 5x7) iliyohifadhiwa kwenye kumbukumbu na utaratibu wa kuamilisha safu na safu wima sahihi kwa mpangilio ili kuunda herufi.

9. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na vielelezi vya kisasa vya nukta 5x7 vinavyotumia teknolojia tofauti, LED ya manjano ya AlInGaP inatoa faida tofauti. Ikilinganishwa na LED nyekundu za zamani za GaAsP, AlInGaP hutoa ufanisi wa juu na matokeo yenye mwangaza zaidi. Ikilinganishwa na LED za kawaida za kijani au bluu za GaN, rangi ya manjano hutoa uonekano bora katika hali mbalimbali za mwanga wa mazingira na mara nyingi huchaguliwa kwa dalili za tahadhari au hali. Kifurushi cha kupenyeza kinaitofautisha na mbadala za kusakinishwa kwenye uso, na kufanya iweze kutumika kwa uundaji wa mfano, miradi ya burudani, au matumizi ambapo usanikishaji wa kupenyeza unapendelewa kwa ajili ya uthabiti wa mitambo.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo Vya Kiufundi)

Q: "Mzunguko wa kazi wa 1/16" unamaanisha nini katika hali ya majaribio ya kiwango cha mwangaza?

A: Inamaanisha kila nukta ya LED inawashwa kwa 1/16 tu ya wakati wa mzunguko wa jumla wa kipimo. Hii inawakilisha mpango wa udhibiti uliochanganywa ambapo safu moja tu inafanya kazi wakati wowote katika mfumo wa safu 16 (au mgawanyo wa wakati wa matrix ya 5x7). Kiwango kilichobainishwa ni thamani ya "wastani" katika mzunguko mzima.

Q: Je, naweza kudhibiti onyesho hili kwa mkondo wa DC unaoendelea bila uchanganywaji?

A: Kiufundi ndiyo, lakini haifai kabisa na sio matumizi yaliyokusudiwa. Kudhibiti nukta zote 35 kwa mpangilio kwa 20 mA kungehitaji mkondo wa jumla wa 700 mA, kuzidi mipaka ya vitendo na kusababisha joto kubwa. Uchanganywaji ndio njia ya kawaida na yenye ufanisi.

Q: Jedwali la muunganisho wa pini lina nakala mbili (Safu Wima 3, Safu 4). Je, hii ni makosa?

A> Kwa uwezekano mkubwa, hii ni makosa ya chapa katika toleo hili la hati ya data. Katika matrix ya kawaida ya 5x7, kunapaswa kuwa na pini 7 za kipekee za safu za anode na pini 5 za kipekee za safu wima za cathode, jumla ya pini 12 za kipekee za ishara pamoja na pini za kawaida za nguvu. Mchoro wa mpangilio wa pini wa kimwili ndio chanzo cha mamlaka. Daima thibitisha na mchoro wa kifurushi.

11. Mfano wa Ubunifu na Kesi ya Matumizi

Kesi: Onyesho la Tarakimu Moja Linalotumia Kikokotoo Kidogo.Mbunifu anatumia kikokotoo kidogo cha Arduino kuonyesha nambari 0-9. Safu 7 za anode zimeunganishwa na kikokotoo kidogo kupitia vipinga 7 vya kuzuia mkondo (kimoja kwa kila safu). Safu wima 5 za cathode zimeunganishwa na transistor 5 za NPN (au safu ya transistor kama IC ya ULN2003) ambazo besi zake hudhibitiwa na pini za kikokotoo kidogo. Programu inaendesha kitanzi ambacho: 1) Huweka pini moja ya safu ya anode kuwa HIGH (k.m., Safu 1), 2) Huweka pini zinazofanana 5 za safu wima za cathode kuwa LOW/HIGH kulingana na pikseli zinazohitajika kwa safu hiyo ya herufi inayotaka, 3) Inasubiri muda mfupi (k.m., 2ms), 4) Inazima Safu 1, na 5) Inahamia kwenye Safu 2, na kurudia mchakato. Hii inachunguza safu zote 7 kwa haraka, na kuunda picha endelevu. Mkondo kwa kila LED iliyowashwa huamuliwa na voltage ya usambazaji (k.m., 5V), Vf ya LED (~2.3V), na thamani ya kipinga cha mfululizo: R = (5V - 2.3V) / 0.020A = 135 Ohms (tumia 150 Ohms ya kawaida).

12. Kanuni ya Uendeshaji

LTP-2557KS inafanya kazi kwa kanuni ya matrix ya LED iliyochanganywa. Nukta 35 za LED kila moja zimepangwa kwenye gridi ya safu 7 za usawa (anode) na safu wima 5 za wima (cathode). LED kwenye makutano ya safu na safu wima itawaka tu wakati safu maalum hiyo imewekwa kwa voltage chanya (anode juu) na safu wima maalum hiyo imeunganishwa na ardhi (cathode chini). Kwa kuamilisha safu moja kwa wakati mmoja na kuweka safu wima zinazofaa kwa safu hiyo, na kufanya hivi kwa kasi ya kutosha (kwa kawaida >60 Hz), jicho la mwanadamu linaona herufi thabiti na iliyokamilika kutokana na uendelevu wa maono. Njia hii hupunguza sana idadi ya mistari inayohitajika ya udhibiti kutoka 35 hadi 12.

13. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Ingawa vielelezi vya LED vya kupenyeza vya nukta 5x7 kama LTP-2557KS vinawakilisha teknolojia iliyokomaa, bado vinatumika katika nafasi maalum zinazohitaji uthabiti wa juu, pembe pana za kutazama, na unyenyekevu. Mwelekeo katika teknolojia ya jumla ya onyesho umekwenda kuelekea moduli zilizounganishwa zilizo na vidhibiti vilivyojengwa ndani (k.m., LCD zinazotegemea HD44780), vielelezi vya picha vilivyo na msongamano wa juu (OLED, TFT LCD), na vifaa vya kusakinishwa kwenye uso kwa ajili ya kufanya vidogo. Hata hivyo, faida ya msingi ya LED—mwangaza wao, urefu wa maisha, na uthabiti—inahakikisha matumizi ya kuendelea katika matumizi ya viwanda, ya nje, na yenye uonekano mkubwa ambapo teknolojia nyingine zinaweza kushindwa. Mabadiliko ya kutumia AlInGaP badala ya nyenzo za zamani kama GaAsP yanaonyesha uboreshaji unaoendelea katika ufanisi na utendaji wa LED hata ndani ya jamii hii ya bidhaa iliyokua.