LTP-1557KF Moduli ya Maonyesho ya LED yenye Matrix ya Nukta 5x7 - Urefu wa Inchi 1.2 - Rangi ya Manjano-Machungwa - Umeme wa Kusukuma wa 20mA - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-1557KF ni moduli ya maonyesho ya tarakimu moja na herufi, iliyojengwa kwa kutumia usanidi wa matrix ya nukta 5x7. Kazi yake kuu ni kuonyesha herufi, alama, au michoro rahisi kwa kuwasha kwa kuchagua nukta binafsi za LED. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo za semiconductor za AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) kutoa mwanga wa manjano-machungwa. Kifaa hiki kina sifa ya uso wa kijivu na rangi nyeupe ya nukta, ikiboresha tofauti ya rangi ili kuboresha usomaji. Imeundwa kwa ajili ya uendeshaji wa nguvu ya chini na inatoa pembe pana ya kutazama, ikifaa kwa matumizi mbalimbali ya kiashiria na maonyesho ya habari ambapo pato la herufi la rangi moja wazi linahitajika.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za kiashiria hiki ni pamoja na uaminifu wake wa hali thabiti, mahitaji ya chini ya nguvu, na uwezo wa kufanya kazi na misimbo ya kawaida ya herufi kama USASCII na EBCDIC. Ubunifu wa ndege moja na pembe pana ya kutazama yanahakikisha kuonekana vizuri kutoka kwa mitazamo tofauti. Pia imegawanywa katika makundi kulingana na ukubwa wa mwanga, ikiruhusu kuendana kwa mwangaza katika matumizi ya vitengo vingi, na inatolewa kwenye kifurushi kisicho na risasi kinachokubaliana na maagizo ya RoHS. Masoko makuu yanayolengwa ni pamoja na paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya kupima, vituo vya mauzo, maonyesho ya msingi ya habari, na mifumo iliyopachikwa ambapo kiashiria rahisi, cha kuaminika, na cha bei nafuu cha herufi kinahitajika.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa tafsiri ya kina na ya kitu cha vigezo vya umeme na mwangaza vilivyobainishwa kwenye waraka wa data, ikielezea umuhimu wake kwa wahandisi wa kubuni.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinabainisha mipaka ya mkazo ambayo ikiwapitwa, kuharibika kudumu kwa kifaa kunaweza kutokea. Hivi sio kwa uendeshaji wa kawaida.

• Tumizi la Nguvu kwa Sehemu:70 mW kiwango cha juu. Hii inazuia athari ya pamoja ya sasa ya mbele (I_F) na voltage ya mbele (V_F) kwenye nukta yoyote moja ya LED.
• Sasa ya Mbele ya Kilele kwa Sehemu:60 mA kiwango cha juu, lakini tu chini ya hali ya mipigo (1 kHz, mzunguko wa kazi 10%). Hii inaruhusu mipigo mifupi ya sasa ya juu zaidi kwa ajili ya kuzidisha au kufikia mwangaza wa papo hapo wa juu.
• Sasa ya Mbele ya Endelezi kwa Sehemu:25 mA kiwango cha juu kwa 25°C. Hiki ndicho kigezo muhimu cha uendeshaji thabiti, usio na mipigo. Kipengele cha kupunguza cha 0.28 mA/°C kinaonyesha kuwa sasa ya juu inayoruhusiwa ya endelezi lazima ipunguzwe kadiri halijoto ya mazingira (Ta) inavyoongezeka zaidi ya 25°C ili kuzuia joto kupita kiasi.
• Voltage ya Nyuma kwa Sehemu:5 V kiwango cha juu. Kuzidi hii kunaweza kuvunja muunganisho wa PN wa LED.
• Safu ya Halijoto ya Uendeshaji na Hifadhi:-35°C hadi +105°C. Hii inabainisha mipaka ya mazingira kwa uendeshaji wa kuaminika na hifadhi isiyo ya uendeshaji.
• Hali ya Kuuza:260°C kwa sekunde 3 kwa umbali wa inchi 1/16 (takriban 1.6mm) chini ya ndege ya kukaa. Hii ni muhimu kwa michakato ya kuuza ya wimbi au reflow ili kuepuka uharibifu wa joto kwa kifurushi cha plastiki na viunganisho vya ndani.

2.2 Sifa za Umeme & Mwangaza (kwa Ta=25°C)

Hizi ni vigezo vya utendaji vya kawaida na vilivyohakikishwa chini ya hali maalum za majaribio.

• Ukubwa wa Wastani wa Mwangaza (I_V):55 hadi 170 μcd (kiwango cha chini), 99 hadi 200 μcd (kawaida) kwa I_F=20mA. Safu hii pana inaonyesha kifaa kimegawanywa katika makundi. Wabunifu lazima wazingatie tofauti hii katika upangaji wa mwangaza wa mfumo. Hali ya majaribio ilirekebishwa kutoka 1mA hadi 20mA, ikilinganisha maelezo na sasa ya kusukuma ya kawaida zaidi.
• Urefu wa Wimbi wa Utoaji wa Kilele (λ_p):611 nm (kawaida). Huu ndio urefu wa wimbi ambapo pato la wigo ni lenye nguvu zaidi.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Wigo (Δλ):17 nm (kawaida). Hii hupima kuenea kwa wigo unaotolewa; thamani ndogo inaonyesha mwanga wa rangi moja (safi) zaidi.
• Urefu wa Wimbi Mkuu (λ_d):605 nm (kawaida). Huu ndio urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, ukibainisha rangi kama manjano-machungwa.
• Voltage ya Mbele kwa Nukta (V_F):2.05V (kiwango cha chini), 2.6V (kawaida) kwa I_F=20mA. Hii ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia sasa. Voltage ya usambazaji wa kiendeshi lazima iwe kubwa kuliko V_F ili kudhibiti sasa ipasavyo.
• Sasa ya Nyuma kwa Nukta (I_R):100 μA kiwango cha juu kwa V_R=5V. Sasa ndogo ya nyuma ni nzuri.
• Uwiano wa Kuendana kwa Ukubwa wa Mwangaza:2:1 kiwango cha juu kwa eneo la mwanga sawa. Hii inamaanisha nukta angavu zaidi katika safu haipaswi kuwa angavu zaidi ya mara mbili kuliko nukta dhaifu zaidi, ikihakikisha muonekano sawa.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Waraka wa data unaonyesha kifaa kime \"Gawanywa katika Makundi kwa Ukubwa wa Mwangaza.\" Hii inamaanisha mfumo wa kugawa katika makundi unatumika, ingawa misimbo maalum ya makundi haijaorodheshwa hapa.

• Kugawa Katika Makundi kwa Ukubwa wa Mwangaza:Safu maalum ya I_V (55-170 μcd kiwango cha chini, 99-200 μcd kawaida) inapendekeza bidhaa zimepangwa katika vikundi kulingana na pato la mwanga lililopimwa kwa 20mA. Wabunifu wanaonunua vitengo vingi wanapaswa kubainisha au kujua kikundi ili kuhakikisha mwangaza thabiti katika kiashiria chenye tarakimu nyingi.
• Kugawa Katika Makundi kwa Urefu wa Wimbi/Rangi:Ingawa haijasemwa wazi, uzalishaji wa kawaida wa LED unajumuisha kugawa katika makundi kwa urefu wa wimbi mkuu (rangi) ili kuhakikisha uthabiti wa kuona. Maelezo madhubuti juu ya λ_d (605nm) na λ_p (611nm) yanaonyesha mchakato unaodhibitiwa.
• Kugawa Katika Makundi kwa Voltage ya Mbele:Haiangaziwi kwa kawaida kwa viashiria, lakini safu ya V_F (2.05-2.6V) inabainisha kuenea kwa kigezo cha umeme.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea \"Mikunjo ya Kawaida ya Sifa za Umeme/Mwangaza\" kwenye ukurasa wa mwisho. Ingawa michoro maalum haijatolewa kwenye maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida ingejumuisha:

• Mkunjo wa I-V (Sasa-Voltage):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya voltage ya mbele na sasa. Voltage ya goti ni karibu 2V, ikilingana na teknolojia ya AlInGaP.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Sasa ya Mbele (I_V dhidi ya I_F):Ingeonyesha kuwa pato la mwanga linaongezeka takriban kwa mstari na sasa hadi mahali fulani, baada ya hapo ufanisi hupungua.
• Ukubwa wa Mwangaza dhidi ya Halijoto ya Mazingira (I_V dhidi ya T_a):Ingeonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri halijoto ya muunganisho inavyopanda, ikionyesha umuhimu wa usimamizi wa joto na kupunguza sasa.
• Usambazaji wa Wigo:Mchoro wa ukubwa wa jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, unaonyesha kilele karibu na 611nm na upana wa takriban 17nm kwa nusu ya ukubwa wa kilele.

5. Habari ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi na Mchoro

Kifaa kina muundo wa kawaida wa kifurushi cha mstari mbili (DIP). Vidokezo muhimu vya vipimo kutoka kwa waraka wa data: vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm isipokuwa ikiwa imebainishwa vinginevyo. Kidokezo maalum kinataja uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ya ±0.4 mm, ambayo ni muhimu kwa uwekaji wa shimo la PCB na mavuno ya kuuza.

5.2 Mchoro wa Mzunguko wa Ndani na Muunganisho wa Pini

Mzunguko wa ndani ni matrix ya kawaida ya 5x7. Safu mlalo (anodi) na safu wima (katodi) zimezidishwa. Jedwali la mpangilio wa pini ni muhimu kwa mpangilio sahihi wa PCB na ubunifu wa mzunguko wa kiendeshi:

• Pini 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, 14 zinaunganishwa na Safu Mlalo za Anodi (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).
• Pini 3, 4, 6, 10, 11, 13 zinaunganishwa na Safu Wima za Katodi (1, 2, 3, 4, 5).

Kumbuka kuwa baadhi ya kazi zinarudiwa kwenye pini tofauti (k.m., Safu Mlalo ya Anodi 4 kwenye pini 5 & 12, Safu Wima ya Katodi 3 kwenye pini 4 & 11), ambayo inaweza kutoa urahisi wa mpangilio. Nambari za pini kwa uwezekano hufuata mwelekeo maalum unaohusiana na upande wa kutazama wa matrix ya nukta.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Mwongozo mkuu uliotolewa ni kiwango cha juu kabisa cha kuuza: 260°C kwa sekunde 3, kilichopimwa 1.6mm chini ya ndege ya kukaa. Hii ni wasifu wa kawaida wa kuuza kwa wimbi. Kwa kuuza kwa reflow, wasifu wa kawaida usio na risasi wenye halijoto ya kilele isiyozidi 260°C inapaswa kutumiwa. Ni muhimu kuepuka mkazo wa kupita kiasi wa joto ili kuzuia ufa wa kifurushi au kutenganishwa. Vifaa vinapaswa kuhifadhiwa kwenye mfuko wa asili wa kuzuia unyevu hadi matumizi, hasa ikiwa havina kiwango cha unyevu (MSL), ingawa waraka wa data haubainishi MSL.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Kiashiria hiki ni bora kwa matumizi yanayohitaji mstari mmoja wa herufi na nambari: maonyesho ya hali ya vifaa vya viwanda (k.m., misimbo ya makosa, sehemu za kuweka), vifaa vya matumizi ya nyumbani, vifaa vya msingi vya majaribio vinavyoshikiliwa mkononi, uboreshaji wa mifumo ya zamani, na vifurushi vya elektroniki vya kielimu.

7.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Mzunguko wa Kusukuma:Inahitaji kiendeshi cha kuzidisha (k.m., IC maalum ya maonyesho au microcontroller yenye I/O ya kutosha). Kila anodi ya safu mlalo husukumwa kwa mpangilio wakati data inatumika kwa katodi za safu wima.
• Kuzuia Sasa:Vipinga vya kuzuia sasa vya nje ni lazima kwa kila mstari wa safu wima (katodi) ili kuweka I_F kwa thamani salama, kwa kawaida 20mA au chini kulingana na mahitaji ya mwangaza na nguvu. Thamani ya kipinga R = (V_sambazaji - V_F) / I_F.
• Usambazaji wa Nguvu:Lazima utoe voltage kubwa kuliko V_F ya juu (2.6V) pamoja na voltage ya kushuka kwa transistors yoyote ya kiendeshi. Usambazaji wa 5V ni wa kawaida.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini zingatia nafasi ya kufungia ikilinganishwa na mtumiaji.
• Uthabiti wa Mwangaza:Bainisha kikundi cha ukubwa wa mwangaza ikiwa usawa kati ya vitengo vingi ni muhimu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na matrix za zamani za LED za GaAsP au GaP, teknolojia ya AlInGaP katika LTP-1557KF inatoa ufanisi wa juu zaidi na usafi bora wa rangi (manjano-machungwa yenye kujaa zaidi). Ikilinganishwa na matrix za kisasa za mwanga wa upande au SMD zenye msongamano wa juu, hiki ni kifaa cha kitamaduni, cha DIP chenye shimo, kinachotoa urahisi wa kutengeneza mfano na kurekebisha. Tofauti yake kuu ni urefu maalum wa herufi wa inchi 1.2, umbizo la 5x7, na rangi ya manjano-machungwa, ambayo inaweza kuchaguliwa kwa ajili ya utangamano wa zamani, mahitaji maalum ya kuonekana (manjano/machungwa yanaweza kuwa tofauti), au ufanisi wa gharama kwa matumizi rahisi ambapo uwezo wa rangi kamili au michoro hauhitajiki.

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

Q: Je, naweza kusukuma kiashiria hiki kwa sasa ya DC ya mara kwa mara kwenye kila nukta?

A: Kiufundi ndiyo, lakini ingehitaji vyanzo 35 vya kujitegemea vya sasa (5x7). Hii haina ufanisi sana. Kuzidisha (kuchanganua) ndio njia ya kawaida na iliyokusudiwa, ikipunguza kwa kiasi kikubwa pini zinazohitajika za kiendeshi na matumizi ya nguvu katika IC ya kiendeshi.

Q: Kwa nini Sasa ya Mbele ya Kilele (60mA) ni kubwa zaidi kuliko Sasa ya Endelezi (25mA)?

A: Hii inaruhusu kuzidisha kwa mgawanyo wa wakati. Nukta inawashwa tu kwa sehemu ndogo ya mzunguko wa kuchanganua (k.m., 1/7 kwa uchanganuzi wa safu mlalo 7). Unaweza kutoa mipigo ya sasa ya juu zaidi wakati wa \"wakati wake mfupi wa kuwashwa\" ili kufikia mwangaza wa wastani unaoonwa wa juu bila kuzidi mipaka ya wastani ya nguvu (joto) ya chip ya LED.

Q: Ukubwa wa mwangaza una safu pana sana (55-200 μcd). Ninawezaje kuhakikisha mwangaza thabiti katika bidhaa yangu?

A: Lazima ufanye moja kati ya: 1) Kununua vifaa kutoka kwa kundi moja la uzalishaji au kikundi maalum cha ukubwa wa mwangaza, 2) Kutekeleza usawa wa mwangaza wa programu au marekebisho katika kiendeshi chako, au 3) Kutumia marekebisho ya sasa ya vifaa kwa kila kitengo (haiwezekani kwa idadi kubwa). Jadili upatikanaji wa misimbo ya makundi na msambazaji au mtengenezaji.

Q: Je, kinza joto kinahitajika?

A: Kwa uendeshaji wa kawaida kwa au chini ya 20mA kwa nukta na ndani ya safu ya halijoto ya mazingira, kinza joto kwa kawaida hakihitajiki kwa kiashiria chenyewe. Hata hivyo, mpangilio sahihi wa PCB kwa ajili ya utoaji wa joto kutoka kwa vipengele vya kiendeshi ni muhimu. Zingatia mkunjo wa kupunguza sasa ikiwa unafanya kazi katika mazingira ya joto la juu.

10. Mifano ya Vitendo ya Ubunifu na Matumizi

Utafiti wa Kesi 1: Muunganisho Rahisi wa Microcontroller.Microcontroller ya msingi ya 8-bit inaweza kusukuma kiashiria hiki moja kwa moja ikiwa ina angalau pini 12 za I/O (7 kwa safu mlalo, 5 kwa safu wima). Safu mlalo zinaunganishwa kupitia vipinga vya kuzuia sasa hadi pini za microcontroller zilizosanidiwa kama pato la kutoa sasa (anodi). Safu wima zinaunganishwa kwa pini zilizosanidiwa kama pato la mfereji wazi au chini-kazi (katodi). Firmware hutekeleza usumbufu wa timer ili kuchanganua safu mlalo, ikivuta safu mlalo moja kwa wakati mmoja huku ikiweka muundo wa safu wima kwa safu mlalo hiyo kutoka kwa jedwali la herufi lililohifadhiwa kwenye ROM.

Utafiti wa Kesi 2: Kutumia IC Maalum ya Kiendeshi cha Maonyesho.Kwa mifumo yenye pini ndogo za microcontroller au kutoa mzigo wa usindikaji, IC ya kiendeshi kama MAX7219 au HT16K33 inaweza kutumiwa. IC hizi hushughulikia kuzidisha yote, kusimbua, na udhibiti wa mwangaza kupitia muunganisho rahisi wa serial (SPI au I2C), zinazohitaji pini 2-4 tu kutoka kwa kudhibiti mkuu. Pia mara nyingi hujumuisha vipengele kama kuwaka kwa tarakimu na kuunganisha tarakimu nyingi, ambayo inalingana na kipengele cha kiashiria hiki cha \"kutandikwa kwa usawa\".

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTP-1557KF ni safu ya chip 35 za kujitegemea za LED za AlInGaP zilizopangwa kwenye wavu wa safu wima 5 na safu mlalo 7, zilizowekwa nyuma ya kifuniko cha kijivu chenye mashimo 35 (nukta). Anodi ya kila LED imeunganishwa kwenye mstari wa kawaida wa safu mlalo, na katodi yake imeunganishwa kwenye mstari wa kawaida wa safu wima. Ili kuwasha nukta maalum, mstari wake unaolingana wa safu mlalo husukumwa kwa voltage chanya (kupitia kizuizi cha sasa), na mstari wake wa safu wima unaunganishwa kwa voltage ya chini (ardhi). Mpangilio huu wa matrix hupunguza pini zinazohitajika za muunganisho kutoka 35 (moja kwa nukta) hadi 12 (safu mlalo 7 + safu wima 5). Kuonyesha herufi kunajumuisha kuchanganua kwa haraka safu mlalo (1-7) na, kwa kila safu mlalo, kuwasha LED zinazofaa za safu wima (1-5) ambazo hufanya sehemu ya umbo la herufi linalotakiwa. Kuzidisha hii hufanyika kwa kasi zaidi kuliko inavyoweza kuona jicho la mwanadamu, na kuunda picha thabiti ya herufi kamili.

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Viashiria kama LTP-1557KF vinawakilisha teknolojia iliyokomaa na imara. Mienendo ya sasa katika viashiria na maonyesho ya herufi na nambari inaelekea kwenye vifurushi vya kifaa cha kufungia kwenye uso (SMD) kwa ajili ya usanikishaji wa otomatiki, moduli za tarakimu nyingi zenye msongamano wa juu, na ujumuishaji wa vidhibiti moja kwa moja kwenye PCB ya kiashiria (viashiria \"vilivyo na akili\"). Zaidi ya hayo, matrix za LED za RGB zenye rangi kamili na viashiria vya OLED vinakuwa na ushindani wa gharama zaidi kwa matumizi yanayohitaji rangi au tofauti bora. Hata hivyo, LED rahisi za matrix za nukta za rangi moja kama hii bado zina umuhimu mkubwa kutokana na uaminifu wao mkubwa, unyenyekevu, gharama nafuu, mwangaza wa juu, safu pana ya halijoto ya uendeshaji, na umri mrefu—sifa muhimu katika matumizi ya viwanda, magari, na nje. Mabadiliko ya kutumia AlInGaP badala ya nyenzo za zamani, kama inavyoonekana katika kifaa hiki, ilikuwa hatua muhimu katika kuboresha ufanisi na utendaji wa rangi ndani ya umbo hili la kitamaduni.