LTP-14088KD-J LED Dot Matrix Display Datasheet - Urefu wa Inchi 1.50 - Rangi Nyekundu ya Hyper 650nm - Voltage ya Mbele 2.6V - Matumizi ya Nguvu 70mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-14088KD-J ni moduli thabiti ya onyesho la LED la dot matrix 8x8 yenye ndege moja. Kazi yake kuu ni kutoa uwezo wa kuonyesha herufi na alama katika umbizo dogo na la kuaminika. Faida kuu ya kifaa hiki iko katika matumizi yake ya vipande vya kisasa vya LED vya AS-AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) Hyper Red, ambavyo vimekua kwa njia ya epitaxial kwenye msingi wa GaAs. Teknolojia hii inatoa ufanisi bora wa mwanga na usafi wa rangi kwa mwanga mwekundu ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama GaAsP ya kawaida. Onyesho lina uso mweusi na nukta nyeupe, likitoa tofauti bora kwa uwezo wa kusomeka. Limeundwa kwa matumizi ya nguvu ya chini na linatoa pembe pana ya kutazama, likifaa kwa matumizi mbalimbali ya kuonyesha taarifa ambapo uwazi wazi ni muhimu zaidi. Kifaa hiki kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, kuhakikisha usawa wa mwangaza kati ya vitengo, na kimefungwa katika umbizo lisilo na risasi linalofuata maagizo ya RoHS.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Fotometri na Optiki

Utendaji wa optiki ndio kiini cha utendaji wa onyesho. Katika hali ya kawaida ya majaribio ya sasa ya wastani ya mbele ya 32mA na mzunguko wa kazi wa 1/16, nguvu ya wastani ya kawaida ya mwanga kwa kila nukta ni 2475 µcd (microcandelas), na thamani ya chini maalum ni 1020 µcd. Urefu wa wimbi la kilele cha mionzi (λp) kwa kawaida ni nanomita 650 (nm), likiingia ndani ya wigo wa nyekundu ya kina. Urefu wa wimbi linalotawala (λd) limeainishwa kuwa 639 nm. Upana wa nusu ya mstari wa wigo (Δλ) ni 20 nm, ikionyesha upana wa upana wa bendi nyembamba na mionzi safi ya rangi. Kigezo muhimu cha usawa wa onyesho ni Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga, ambao umeainishwa kuwa 2:1 kwa kiwango cha juu kwa nukta ndani ya eneo la mwanga sawa. Hii inamaanisha kuwa nukta angavu zaidi katika kikundi haipaswi kuwa angavu zaidi ya mara mbili kuliko ile iliyodhoofika zaidi, ikihakikisha usawa unaokubalika wa kuona kwenye matrix.

2.2 Tabia za Umeme

Vigezo vya umeme hufafanua mipaka ya uendeshaji na mahitaji ya nguvu. Voltage ya mbele (VF) kwa nukta yoyote ya LED moja ni kati ya 2.1V na 2.8V, kulingana na sasa ya kuendesha. Katika sasa ya kawaida ya majaribio ya 20mA, VF inatofautiana kutoka 2.1V (chini) hadi 2.6V (juu). Katika sasa ya kilele ya juu ya 80mA, safu hii hubadilika hadi 2.3V hadi 2.8V. Sasa ya nyuma (IR) kwa sehemu yoyote ni kiwango cha juu cha 100 µA wakati voltage ya nyuma (VR) ya 5V inatumika. Vigezo hivi ni muhimu sana kwa kubuni mzunguko unaofaa wa sasa ya mara kwa mara au wa kuendesha mchanganyiko.

2.3 Viwango vya Juu Kabisa na Mazingatio ya Joto

Kufuata viwango vya juu kabisa ni muhimu kwa uaminifu na uimara wa kifaa. Matumizi ya wastani ya nguvu kwa kila nukta haipaswi kuzidi miliwati 70 (mW). Sasa ya kilele ya mbele kwa kila nukta imekadiriwa kuwa 90 mA, lakini hii imeainishwa chini ya hali ya mipigo yenye mzunguko wa 1 kHz na mzunguko wa kazi wa 18%. Sasa ya wastani ya mbele kwa kila nukta ina mkunjo wa kupunguza; ni 25 mA kwa 25°C na hupungua kwa mstari kwa 0.28 mA kwa kila ongezeko la digrii moja Celsius katika halijoto ya mazingira. Kifaa kinaweza kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya safu ya halijoto ya -35°C hadi +105°C. Kwa usanikishaji, hali ya kuuza zimeainishwa kuwa 260°C kwa sekunde 3 kwenye hatua ya inchi 1/16 (takriban 1.6mm) chini ya ndege ya kukaa.

3. Mfumo wa Kugawa na Kuainisha

LTP-14088KD-J hutumia mfumo wa kuainisha hasa kwa nguvu ya mwanga. Kama ilivyoonyeshwa katika vipengele na tabia za umeme, vitengo vimegawanywa kulingana na pato lao la mwanga la wastani lililopimwa. Waraka wa maelezo hutoa thamani ya chini (1020 µcd) na ya kawaida (2475 µcd), ikionyesha kuwa sehemu za uzalishaji hujaribiwa na kugawanywa kulingana na nguvu yao halisi, pengine katika viwango tofauti vya pato. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zenye mwangaza thabiti kwa matumizi yao. Ingawa hati haijainishi wazi makundi ya urefu wa wimbi au voltage ya mbele, safu za chini/juu zilizotolewa kwa vigezo hivi (k.m., VF, λp) hufafanua mipaka inayokubalika kwa vitengo vyote vilivyotumwa, ikihakikisha kuwa vinaanguka ndani ya dirisha linalofaa kwa utendaji.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa maelezo hurejelea sehemu ya Mkunjo wa Tabia za Kiufundi/Optiki za Kawaida. Ingawa grafu maalum hazijatolewa katika dondoo ya maandishi, mikunjo kama hiyo ambayo kwa kawaida hujumuishwa katika waraka kamili wa maelezo ni muhimu kwa ubunifu. Hizi kwa kawaida zingejumuisha:

• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Sasa ya Mbele (Mkunjo wa I-V):Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka kwa sasa, ikisaidia kuboresha sasa ya kuendesha kwa mwangaza na ufanisi unaotakikana.
• Voltage ya Mbele dhidi ya Sasa ya Mbele:Muhimu kwa kuhesabu matumizi ya nguvu na kubuni usambazaji wa voltage kwa mzunguko wa kiendeshi.
• Nguvu ya Mwanga ya Jamaa dhidi ya Halijoto ya Mazingira:Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyopungua kadiri halijoto inavyopanda, ambayo ni muhimu kwa matumizi katika mazingira tofauti ya joto.
• Usambazaji wa Wigo:Grafu inayoonyesha nguvu ya mwanga unaotolewa katika urefu tofauti wa mawimbi, ikizunguka kilele cha 650nm.

Wabunifu wanapaswa kushauriana na mikunjo hii ili kuelewa uhusiano usio wa mstari kati ya sasa, voltage, halijoto, na pato la mwanga, ikirahisisha ubunifu thabiti wa mfumo.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kimwili na Uvumilivu

Kifaa kina urefu wa matrix wa inchi 1.50 (37.0 mm). Mchoro wa kifurushi (uliorejelewa lakini haujaelezewa kwa kina katika maandishi) ungetoa vipimo muhimu vya ubunifu wa alama ya PCB, ikijumuisha urefu wa jumla, upana, urefu, na nafasi ya pini. Uvumilivu muhimu ulioainishwa unajumuisha: ±0.25mm kwa vipimo vingi, uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ya ±0.4mm, na mipaka juu ya vitu vya kigeni, uchafuzi wa wino, kupinda, na mapovu ndani ya sehemu za LED (zilizoainishwa kwa mils). Hii inahakikisha uaminifu wa mitambo na mwonekano thabiti wa optiki.

5.2 Usanidi wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Onyesho lina usanidi wa pini 16. Usanidi wa pini umeainishwa wazi: Pini 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, na 14 zimeunganishwa na katodi za safu maalum (k.m., Safu ya Katodi 1, 2, 3...8). Pini 3, 4, 6, 10, 11, 13, 15, na 16 zimeunganishwa na anodi za safu wima maalum (k.m., Safu Wima ya Anodi 1, 2, 3...8). Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha usanidi wa kawaida wa katodi ya pamoja kwa matrix ya 8x8. Kila moja ya LED 64 (nukta) huundwa kwenye makutano ya mstari mmoja wa safu wima ya anodi na mstari mmoja wa safu ya katodi. Ili kuangaza nukta maalum, pini yake inayolingana ya anodi lazima iendeshwe kwa voltage ya juu (kwa kupinga kinzani cha sasa), na pini yake inayolingana ya katodi lazima ivutwe chini.

6. Mwongozo wa Kuuza na Usanikishaji

Maagizo ya msingi ya usanikishaji yaliyotolewa ni kwa mchakato wa kuuza. Kifaa kinaweza kustahimili kuuza kwa wimbi au reflow kwa hali kwamba halijoto ya solder kwenye hatua ya inchi 1/16 (1.6mm) chini ya ndege ya kukaa haizidi 260°C kwa zaidi ya sekunde 3. Hii ni wasifu wa kawaida unaofuata IPC kwa kuuza bila risasi. Wabunifu lazima kuhakikisha mchakato wao wa usanikishaji wa PCB unafuata wasifu huu wa joto ili kuzuia uharibifu kwa vipande vya LED au kifurushi cha plastiki. Safu pana ya halijoto ya kuhifadhi na ya uendeshaji (-35°C hadi +105°C) hutoa urahisi wa kushughulikia na matumizi katika mazingira mbalimbali, lakini tahadhari za kawaida za ESD (Kutokwa kwa Umeme tuli) zinapaswa kuzingatiwa kila wakati wakati wa kushughulikia.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili la dot matrix 8x8 ni bora kwa matumizi yanayohitaji onyesho dogo, la wastani wa usahihi wa herufi au michoro rahisi. Matumizi ya kawaida yanajumuisha: viashiria vya hali ya jopo la udhibiti wa viwanda, ubao rahisi wa ujumbe, usomaji wa vifaa vya majaribio na upimaji, vifurushi vya elektroniki vya kielimu, na vifaa vya mfano. Uwezo wake wa kufanana na msimbo wa herufi wa kawaida (ASCII) hufanya iwe rahisi kuunganishwa na vichakataji vidogo kwa ajili ya kuonyesha maandishi.

7.2 Mazingatio Muhimu ya Ubunifu

• Mzunguko wa Kuendesha:Onyesho linahitaji kuendeshewa kwa mchanganyiko kutokana na muundo wake wa matrix. Vichakataji vidogo vilivyo na pini za I/O za kutosha au vichakataji maalum vya LED (kama MAX7219 au HT16K33) lazima vitumike ili kuchanganua safu na safu wima kwa mpangilio. Viwango vya sasa vya kilele (90mA ya mipigo) lazima vizingatiwe katika ubunifu wa kiendeshi.
• Kupunguza Sasa:Vipinga vya nje vya kupunguza sasa ni lazima kwa kila safu wima ya anodi (au kujumuishwa ndani ya IC ya kiendeshi) ili kuweka sasa ya mbele kwa LED, kwa kawaida kati ya 20-32mA kwa mwangaza wa wastani, kulingana na mzunguko wa kazi.
• Matumizi ya Nguvu:Kikomo cha 70mW kwa kila nukta na kupunguzwa kwa sasa kwa halijoto lazima kuhesabiwa kwa hali mbaya zaidi ya uendeshaji, hasa ikiwa nukta nyingi zimewashwa wakati mmoja kwa muda mrefu.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini inapaswa kuzingatiwa wakati wa kubuni kifurushi cha mitambo ili kuhakikisha onyesho limeelekezwa kwa usahihi kwa mtumiaji wa mwisho.
• Kupanga Juu:Kipengele cha kuweza kupangwa juu kwa usawa kinaonyesha ufanisi wa mitambo kwa kuunda onyesho la herufi nyingi la upana, likihitaji usawazishaji makini na muunganisho katika ubunifu wa PCB.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Kipengele kikuu cha kutofautisha cha LTP-14088KD-J ni matumizi yake ya teknolojia ya LED ya AlInGaP Hyper Red. Ikilinganishwa na teknolojia za zamani za LED nyekundu kama GaAsP ya kawaida au GaP, AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga. Hii inamaanisha inaweza kutoa pato sawa au kubwa zaidi la mwanga (lililopimwa kwa µcd) kwa sasa ya chini ya kuendesha, ikichangia moja kwa moja kipengele cha "mahitaji ya nguvu ya chini". Pia kwa ujumla hutoa rangi nyekundu iliyojaa zaidi na safi (karibu 650nm) na uthabiti bora. Ikilinganishwa na onyesho lingine la 8x8 la ukubwa sawa wa kimwili, nguvu yake ya mwanga iliyoainishwa na kufuata kanuni za RoHS ni faida zaidi za ushindani kwa soko zenye uangalifu wa ubora na zilizodhibitiwa kimazingira.

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

Q: Kuna tofauti gani kati ya urefu wa wimbi la kilele (650nm) na urefu wa wimbi linalotawala (639nm)?

A: Urefu wa wimbi la kilele ni urefu wa wimbi ambapo nguvu ya optiki inayotolewa ni kubwa zaidi. Urefu wa wimbi linalotawala ni urefu wa wimbi mmoja wa mwanga wa monochromatic unaolingana na rangi inayoonekana ya mwanga unaotolewa. Tofauti ndogo ni ya kawaida na inaelezea umbo la wigo wa mionzi ya LED.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa vichakataji vidogo vya 5V bila IC ya kiendeshi?

A: Muunganisho wa moja kwa moja haupendekezwi. Voltage ya mbele ni ~2.6V, lakini lazima utumie vipinga vya kupunguza sasa. Muhimu zaidi, kuendesha matrix ya 8x8 moja kwa moja kutoka kwa pini za MCU sio bora na itazidi uwezo wa MCU wa kutoa/kupokea sasa. Kiendeshi maalum cha mchanganyiko karibu kila wakata kinahitajika.

Q: "1/16 Duty" inamaanisha nini katika hali ya majaribio ya nguvu ya mwanga?

A: Inamaanisha LED inapigwa kwa 1/16 ya wakati na kuzimwa kwa 15/16. Nguvu maalum ya mwanga ni thamani ya wastani iliyopimwa chini ya hali hii. Katika onyesho la mchanganyiko la 8x8, kila safu kwa kawaida huwa hai kwa 1/8 ya wakati (kazi ya 1/8), kwa hivyo sasa ya kuendesha inaweza kuhitaji marekebisho ili kufikia mwangaza wa wastani unaotakikana.

Q: Ninawezaje kufasiri Uwiano wa 2:1 wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga?

A: Hii ni maelezo ya usawa. Inamaanisha kuwa ndani ya kikundi cha LED (k.m., nukta zote katika matrix), nukta angavu zaidi haitakuwa angavu zaidi ya mara mbili kuliko nukta iliyodhoofika zaidi wakati inapopimwa chini ya hali sawa. Hii inahakikisha mwonekano wa usawa unaokubalika.

10. Mfano wa Ubunifu na Matumizi ya Vitendo

Fikiria kubuni onyesho la herufi moja kwa kifaa cha kufuatilia halijoto. Vichakataji vidogo husoma sensor na inahitaji kuonyesha nambari kutoka 0 hadi 99. Onyesho mbili za LTP-14088KD-J zinaweza kupangwa juu kwa usawa. Vichakataji vidogo, kupitia IC ya kiendeshi ya LED ya SPI au I2C, zingechanganya onyesho. IC ya kiendeshi inashughulikia uchanganuzi wa safu na mabadiliko ya data ya safu wima, ikivuta safu za katodi chini kwa mpangilio huku ikitoa muundo sahihi wa sasa za anodi kwa kila safu wima kulingana na herufi iliyohifadhiwa kwenye kumbukumbu ya vichakataji vidogo. Sasa ya kuendesha ingewekwa kupitia kupinga cha nje hadi, kwa mfano, 25mA kwa kila nukta ya wastani, ikihakikisha uendeshaji ndani ya kikomo cha matumizi ya nguvu ya 70mW. Uso mweusi hutoa tofauti nzuri kwenye jopo la ndani. Ubunifu lazima ujumuishe usimamizi wa joto ikiwa kifurushi kinaweza kufikia halijoto ya juu ya mazingira, kwani pato la mwanga litapungua na sasa inaweza kuhitaji kupunguzwa.

11. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

LTP-14088KD-J hufanya kazi kwa kanuni ya msingi ya diode inayotoa mwanga (LED). Wakati voltage ya mbele inayozidi kizingiti cha diode (takriban 2.1-2.6V) inatumika kwenye makutano ya LED moja (anodi hadi katodi), elektroni na mashimo hujumuishwa tena katika eneo la kazi la kipande cha semiconductor cha AlInGaP. Ujumuishaji huu hutoa nishati kwa njia ya fotoni, ikitoa mwanga kwa urefu wa wimbi unaoonyesha bandgap ya nyenzo za semiconductor—katika kesi hii, mwanga mwekundu karibu 650nm. Muundo wa matrix ya 8x8 huundwa kwa kuunganisha vipande 64 vya LED moja kwa moja katika muundo wa gridi. Elektroniki za nje hutumia mbinu ya mchanganyiko kudhibiti gridi hii. Kwa kubadilisha haraka (kuchanganua) ni safu gani ya katodi inayofanya kazi (imeunganishwa na ardhi) na ni safu wima gani za anodi zinazopewa sasa, mwonekano wa picha thabiti huundwa kupitia uendelevu wa maono. Njia hii hupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya pini za udhibiti zinazohitajika kutoka 64 (moja kwa kila LED) hadi 16 tu (safu 8 + safu wima 8).

12. Mienendo ya Teknolojia na Muktadha

Onyesho la LED dot matrix tofauti kama LTP-14088KD-J linawakilisha teknolojia iliyokomaa na ya kuaminika. Ingawa teknolojia mpya za onyesho kama OLED au LCD za usahihi wa juu zinatoa maelezo mazuri zaidi na rangi kamili, LED dot matrices zinashikilia nafasi thabiti katika matumizi yanayohitaji mwangaza wa juu, pembe pana za kutazama, uaminifu mkubwa, maisha marefu, unyenyekevu, na uendeshaji katika safu pana ya halijoto—mara nyingi kwa gharama ya chini. Mwelekeo ndani ya sehemu hii unaelekea kwenye LED zenye ufanisi wa juu zaidi (kama AlInGaP inayotumika hapa), matumizi ya nguvu ya chini, kifurushi kisicho na risasi na cha kirafiki kwa mazingira, na wakati mwingine kuelekea kifurushi cha kifaa cha kusakinishwa kwenye uso (SMD) kwa usanikishaji wa kiotomatiki, ingawa aina za kupenya kwenye shimo kama hii bado zinavuma kwa ajili ya kufanya mifano na matumizi fulani ya viwanda. Kanuni ya msingi ya kuendesha mchanganyiko bado ni ya kawaida, lakini vichakataji vya kisasa vilivyojumuishwa vinatoa vipengele zaidi kama herufi za ndani zilizojengwa, udhibiti wa mwangaza, na interfaces rahisi za dijiti (SPI/I2C).