LTP-7188KE LED Dot Matrix Display Datasheet - 0.764-inch (19.4mm) Height - AlInGaP Red - 2.6V Forward Voltage - 40mW Power Dissipation - English Technical Document

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTP-7188KE ni moduli thabiti ya maonyesho ya matrix ya nukta 8x8 yenye ndege moja. Kazi yake kuu ni kutoa njia ya kompakt na ya kuaminika ya kuonyesha herufi, alama, au michoro rahisi. Teknolojia ya msingi hutumia vipande vya LED nyekundu vya Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) vilivyokua epitaksiali kwenye msingi wa Gallium Arsenide (GaAs). Mfumo huu wa nyenzo unajulikana kwa ufanisi wake wa juu na nguvu ya mwanga bora katika wigo wa nyekundu-machungwa. Kifaa kina sahani ya uso ya kijivu na sehemu nyeupe, ambayo inaboresha tofauti na uwezo wa kusomeka chini ya hali mbalimbali za taa. Muundo wake umeboreshwa kwa matumizi yanayohitaji mawasiliano wazi ya kuona katika umbo dogo, na uwezo wa kukusanyika kuwezesha uundaji wa maonyesho makubwa ya herufi nyingi.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Maonyesho yanatoa faida kadhaa muhimu zinazofafanua nafasi yake ya matumizi. Hitaji lake la nguvu ya chini linalifanya kuwa linalofaa kwa vifaa vinavyotumia betri au vinavyohisi nguvu. Ujenzi thabiti unahakikisha uaminifu wa juu na maisha marefu ya uendeshaji, kwani hakuna sehemu zinazosonga au filamenti zinazoweza kushindwa. Pembe pana ya kutazama inayotolewa na muundo wa ndege moja inaruhusu kuonekana wazi kutoka nafasi mbalimbali, ambayo ni muhimu kwa maonyesho ya habari za umma au vifaa vya kipimo. Upatanishi na misimbo ya kawaida ya herufi kama USASCII na EBCDIC hurahisisha ujumuishaji na mikokoteni na mifumo ya dijiti. Kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga, kuruhusu wabunifu kuchagua vitengo vilivyo na mwangaza thabiti. Masoko kuu yanayolengwa ni pamoja na paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya majaribio na kipimo, elektroniki za watumiaji zilizo na maonyesho ya hali, na alama za habari ambapo uaminifu na uwazi ni muhimu zaidi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Utendaji wa LTP-7188KE umefafanuliwa na seti kamili ya vigezo vya umeme na vya macho, ambavyo lazima vizingatiwe kwa makini wakati wa kubuni mzunguko ili kuhakikisha utendaji bora na umri mrefu.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Hazikusudiwi kwa uendeshaji wa kawaida.

• Kupoteza Nguvu ya Wastani Kwa Nukta:40 mW. Hii ndiyo nguvu ya juu ya kuendelea ambayo inaweza kutolewa kwa usalama na kipengele kimoja cha LED, hasa kama joto.
• Mkondo wa Mbele wa Kilele Kwa Nukta:90 mA. Hii ndiyo mkondo wa papo hapo unaoruhusiwa wa juu, uliobainishwa chini ya hali ya msukumo wa masafa ya 1 kHz na mzunguko wa wajibu wa 18%. Kuzidi hii, hata kwa muda mfupi, kunaweza kusababisha kushindwa kwa mshtuko.
• Mkondo wa Mbele wa Wastani Kwa Nukta:15 mA. Hii ndiyo mkondo wa juu wa kuendelea wa DC unaopendekezwa kwa LED moja ili kudumisha uaminifu katika maisha yake yote.
• Kupunguza Mkondo wa Mbele:Kuanzia 25°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa hupungua kwa 0.2 mA kwa kila ongezeko la 1°C la joto la mazingira. Hii ni muhimu kwa usimamizi wa joto.
• Voltage ya Nyuma Kwa Nukta:5 V. Kutumia voltage ya upendeleo wa nyuma inayozidi thamani hii inaweza kuvunja makutano ya PN ya LED.
• Anuwai ya Joto la Uendeshaji na Uhifadhi:-35°C hadi +85°C. Kifaa kimekadiriwa kufanya kazi na kuhifadhiwa ndani ya anuwai hii kamili ya joto.
• Hali ya Kuuza:260°C kwa sekunde 3, na ncha ya chuma ikiwa angalau 1/16 inchi (takriban 1.6mm) chini ya ndege ya kukaa ya kifurushi. Hii inazuia uharibifu wa joto kwa vipande vya LED wakati wa usanikishaji.

2.2 Tabia za Umeme & Macho (Ta = 25°C)

Hizi ni vigezo vya kawaida vya utendaji chini ya hali maalum za majaribio, vinavyowakilisha tabia ya kawaida ya uendeshaji wa kifaa.

• Nguvu ya Mwanga ya Wastani Kwa Nukta (I_V):630 μcd (Chini), 1650 μcd (Kawaida). Imepimwa na mkondo wa kilele (I_p) wa 32 mA kwa mzunguko wa wajibu wa 1/16. Kigezo hiki kinafafanua mwangaza unaoonwa.
• Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele (λ_p):632 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi ambao nguvu ya pato la macho ni kubwa zaidi. Hii huweka utoaji katika eneo la nyekundu la wigo unaoonekana.
• Nusu-Upana wa Mstari wa Spectral (Δλ):20 nm (Kawaida). Kipimo cha usafi wa spectral; thamani ndogo inaonyesha chanzo cha mwanga chenye rangi moja zaidi.
• Urefu wa Wimbi Kuu (λ_d):624 nm (Kawaida). Urefu wa wimbi mmoja unaoonwa na jicho la mwanadamu, ambao unaweza kutofautiana kidogo na urefu wa wimbi la kilele.
• Voltage ya Mbele (V_F) Nukta Yoyote:
  • 2.05V (Chini), 2.6V (Kawaida), 2.8V (Juu) kwa I_F= 20mA.
  • 2.3V (Chini), 2.8V (Kawaida) kwa I_F= 80mA (msukumo).
  Hii ndiyo kushuka kwa voltage kwenye LED inapopitisha mkondo. Ni muhimu kwa kubuni mzunguko wa kuzuia mkondo.
• Mkondo wa Nyuma (I_R) Nukta Yoyote:100 μA (Juu) kwa V_R= 5V. Mkondo mdogo wa uvujaji wakati LED iko na upendeleo wa nyuma.
• Uwiano wa Kulinganisha Nguvu ya Mwanga (I_V-m):2:1 (Juu). Hii inabainisha uwiano wa juu unaoruhusiwa kati ya nukta za LED zenye mwangaza zaidi na zenye mwangaza mdogo zaidi kwenye safu, kuhakikisha muonekano sawa.

Kumbuka: Upimaji wa nguvu ya mwanga hutumia sensor na kichujio kinachokaribia mkunjo wa majibu ya jicho la CIE photopic, kuhakikisha umuhimu kwa maono ya binadamu.

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Datasheet inaonyesha kuwa kifaa kimeainishwa kwa nguvu ya mwanga. Hii inamaanisha kuwa mfumo wa kugawa umetumika, ingawa misimbo maalum ya kugawa haijaorodheshwa kwenye hati hii. Kwa kawaida, uainishaji kama huo unahusisha:

• Kugawa Nguvu ya Mwanga:LED kutoka kwa kundi la uzalishaji hupangwa katika vikundi (mabenki) kulingana na nguvu yao ya mwanga iliyopimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio. Hii inawaruhusu wateja kununua maonyesho yaliyo na viwango vya mwangaza thabiti na vinavyotabirika, ambavyo ni muhimu kwa usanikishaji wa vitengo vingi ili kuepuka tofauti zinazoonekana.
• Kugawa Urefu wa Wimbi (Inamaanishwa):Ingawa haijasemwa wazi kama imegawanywa, vipimo vikali kwenye urefu wa wimbi la kilele (632 nm) na kuu (624 nm) vinaonyesha udhibiti mkali wa mchakato. Katika bidhaa nyingi za LED, vipande pia hugawanywa kwa urefu wa wimbi (au kuratibu za rangi kwa LED nyeupe) ili kuhakikisha uthabiti wa rangi kwenye maonyesho.
• Kugawa Voltage ya Mbele:Anuwai maalum ya V_F(mfano, 2.05V hadi 2.8V kwa 20mA) inaonyesha tofauti ya asili. Kwa miundo inayohitaji kulinganisha voltage sahihi, vitengo vinaweza kuchaguliwa kulingana na V iliyopimwa_F.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Datasheet inarejelea "Mikunjo ya Kawaida ya Tabia za Umeme/Macho." Ingawa grafu maalum hazijatolewa kwenye maandishi, mikunjo ya kawaida kwa vifaa kama hivi kwa kawaida ingehitaji kujumuisha:

• Mkunjo wa Mkondo dhidi ya Voltage (I-V):Inaonyesha uhusiano wa kielelezo kati ya mkondo wa mbele na voltage ya mbele. "Knee" voltage iko karibu 1.8-2.0V kwa LED nyekundu za AlInGaP. Mkunjo huu ni muhimu kwa kuchagua upinzani unaofaa wa kuzuia mkondo au kubuni madereva wa mkondo thabiti.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Mkondo wa Mbele (Mkunjo wa L-I):Inaonyesha jinsi pato la mwanga linavyoongezeka na mkondo. Kwa ujumla ni laini katika anuwai pana lakini itajaa kwenye mikondo ya juu sana kutokana na kushuka kwa joto na ufanisi. Sehemu ya kipimo cha mzunguko wa wajibu wa 1/16 (kilele cha 32mA) imechaguliwa kuwakilisha mkondo wa wastani sawa huku ikiepuka athari za kujipasha joto wakati wa kipimo.
• Nguvu ya Mwanga dhidi ya Joto la Mazingira:Inaonyesha kupungua kwa pato la mwanga kadiri joto la makutano linavyopanda. LED za AlInGaP zinaonyesha kuzuia joto kidogo kuliko teknolojia za zamani kama GaAsP, lakini pato bado linapungua na joto. Mkunjo huu unawajulisha miundo ya mazingira ya joto la juu.
• Usambazaji wa Spectral:Njama ya nguvu ya jamaa dhidi ya urefu wa wimbi, inayoonyesha mkunjo wa umbo la kengele unaozingatia karibu 632 nm na nusu-upana wa kawaida wa 20 nm.

5. Habari ya Mitambo & Kifurushi

5.1 Vipimo vya Kifurushi

Kifaa kina urefu wa matrix wa inchi 0.764 (19.4 mm). Mchoro wa vipimo vya kifurushi (uliorejelewa lakini haujaelezewa kwa kina kwenye maandishi) kwa kawaida ungeonyesha urefu wa jumla, upana, na unene wa moduli, nafasi kati ya pini 16, na ndege ya kukaa. Vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa kawaida wa ±0.25 mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Ujenzi wa kimwili unawezesha kukusanyika kwa usawa kuunda maonyesho makubwa ya herufi nyingi.

5.2 Muunganisho wa Pini na Mzunguko wa Ndani

Maonyesho yana kifurushi cha pini 16 cha mstari mbili (DIP). Mchoro wa mzunguko wa ndani unaonyesha matrix ya 8x8 ambapo anodi za LED zimeunganishwa kwenye safu na kathodi zimeunganishwa kwenye safu wima. Usanidi huu wa anodi ya kawaida umethibitishwa na mpangilio wa pini:

• Pini 1, 2, 5, 7, 8, 9, 12, 14 ni Safu za Anodi (kwa safu 5, 7, 8, 6, 3, 1, 4, 2 mtawalia).
• Pini 3, 4, 6, 10, 11, 13, 15, 16 ni Safu Wima za Kathodi (kwa safu wima 2, 3, 5, 4, 6, 1, 7, 8 mtawalia).

Usanidi huu wa kuchagua X-Y unaruhusu udhibiti wa LED 64 na pini 16 tu kwa kutumia multiplexing. Ili kuangaza nukta maalum, anodi ya safu yake inayolingana lazima iendeshwe kwa juu (au itolewe mkondo), na kathodi ya safu wima yake lazima ivutwe chini.

6. Miongozo ya Kuuza & Usanikishaji

Ushughulikiaji sahihi ni muhimu ili kuzuia uharibifu. Kigezo muhimu ni hali ya kuuza: 260°C kwa upeo wa sekunde 3, na ncha ya chuma angalau 1.6mm chini ya mwili wa kifurushi. Hii inazuia joto la kupita kiasi kutoka kusafiri juu ya pini na kuharibu vipande vya LED nyeti au vifungo vya ndani vya waya. Wasifu wa kuuza kwa wimbi au reflow yanapaswa kubuniwa ili kuzidi mzigo huu wa joto wa eneo. Wakati wa uhifadhi, kifaa kinapaswa kuhifadhiwa kwenye mfuko wake asili wa kuzuia unyevu na dawa ya kukausha katika mazingira yaliyodhibitiwa (ndani ya anuwai ya -35°C hadi +85°C) ili kuzuia kunyonya unyevu, ambayo kunaweza kusababisha "popcorning" wakati wa kuuza.

7. Mapendekezo ya Matumizi

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Paneli za Udhibiti wa Viwanda:Kwa kuonyesha hali ya mashine, misimbo ya makosa, au data rahisi ya nambari.
• Vifaa vya Majaribio & Kipimo:Kama usomaji wa multimeters, vihesabu vya masafa, au vyanzo vya nguvu.
• Elektroniki za Watumiaji:Katika vifaa vya sauti (mita ya VU), vifaa vya nyumbani, au vichekesho kwa kiashiria cha hali.
• Maonyesho ya Habari:Alama rahisi za umma kwa wakati, joto, au nambari za foleni, hasa wakati vitengo vingi vimekusanyika.
• Uundaji wa Mfano & Elimu:Bora kwa kujifunza kuhusu muunganisho wa mikokoteni, multiplexing, na madereva ya maonyesho.

7.2 Mambo ya Kuzingatia ya Ubunifu

• Mzunguko wa Kuendesha:Lazima utumie multiplexing. Mikokoteni yenye pini za I/O za kutosha au IC maalum ya dereva ya LED (kama MAX7219) inahitajika ili kuskeni safu na safu wima.
• Kuzuia Mkondo:Kila mstari wa safu wima (kathodi) kwa kawaida huhitaji upinzani wa mfululizo wa kuzuia mkondo. Thamani hiyo imehesabiwa kulingana na voltage ya usambazaji, voltage ya mbele ya LED (V_F), na mkondo wa wastani unaotaka (usiozidi 15mA kwa nukta). Kwa uendeshaji wa multiplexed, mkondo wa kilele utakuwa mkubwa zaidi lakini wastani lazima ubaki ndani ya mipaka.
• Kupoteza Nguvu:Hesabu jumla ya nguvu kwa nukta zote zilizoangaziwa ili kuhakikisha haizidi uwezo wa joto wa moduli. Zingatia kupunguzwa kwa joto.
• Pembe ya Kutazama:Pembe pana ya kutazama ni ya manufaa lakini zingatia mwelekeo wa kufunga kuhusiana na mtazamaji aliyelengwa.
• Kiwango cha Kufanya Upya:Kiwango cha skeni cha multiplex lazima kiwe cha juu vya kutosha (kwa kawaida >60 Hz) ili kuepuka kuwaka unaoonekana.

8. Kulinganisha na Tofauti za Kiufundi

Ikilinganishwa na maonyesho ya zamani ya matrix ya nukta 8x8 yanayotumia LED tofauti au nyenzo tofauti za semiconductor (kama GaAsP), LTP-7188KE inatoa faida tofauti:

• Nyenzo (AlInGaP dhidi ya GaAsP):AlInGaP hutoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwanga na utendaji bora katika joto la juu, na kusababisha maonyesho yenye mwangaza zaidi kwa nguvu sawa ya pembejeo.
• Ujumuishaji:Kama moduli ya monolithic yenye uso wa kijivu/sehemu nyeupe, inatoa tofauti bora, usawa bora wa nukta, na usanikishaji rahisi zaidi kuliko kujenga maonyesho kutoka kwa LED 64 binafsi.
• Uaminifu:Ujenzi thabiti unatoa upinzani bora wa mshtuko na mtikisiko ikilinganishwa na maonyesho ya filamenti au fluorescent ya utupu (VFD).
• Nguvu ya Chini:Ingawa nambari maalum za ufanisi hazijatolewa, V ya chini_Fna nguvu nzuri ya mwanga inaonyesha ubadilishaji mzuri wa nguvu-kwa-mwanga ikilinganishwa na mbadala za incandescent au VFD.

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

• Q: Je, naweza kuendesha maonyesho haya na mikokoteni ya 5V?A: Ndiyo, lakini huwezi kuunganisha LED moja kwa moja kwenye pini za GPIO. Lazima utumie upinzani wa kuzuia mkondo na pengine madereva wa transistor kwa safu/safu wima, kwani pini za GPIO haziwezi kutoa/kupokea mikondo ya kilele inayohitajika (hadi 80mA kwa nukta katika multiplexing).
• Q: Kuna tofauti gani kati ya Urefu wa Wimbi la Utoaji wa Kilele na Urefu wa Wimbi Kuu?A: Urefu wa wimbi la kilele ni kilele cha kimwili cha wigo wa mwanga unaotolewa. Urefu wa wimbi kuu ni sehemu ya rangi inayoonekana kwenye mchoro wa chromaticity ya CIE. Mara nyingi hutofautiana kidogo; urefu wa wimbi kuu ni muhimu zaidi kwa mtazamo wa rangi.
• Q: Kwa nini Nguvu ya Mwanga ya Wastani inapimwa kwa mzunguko wa wajibu wa 1/16?A: Hali hii ya majaribio inalinganisha LED moja inayofanya kazi katika safu kamili ya multiplexed ya 8x8 (safu 1 kwa wakati mmoja). Inaruhusu kipimo kwa mkondo wa kilele cha juu, unaopimika kwa urahisi (32mA) huku ikiwakilisha mkondo wa wastani mdogo zaidi (2mA) ambao ungekuwepo katika matumizi halisi, na kuepuka makosa ya kipimo kutokana na kujipasha joto.
• Q: Ninahesabuje thamani ya upinzani kwa usambazaji wa voltage thabiti?A: Tumia R = (V_usambazaji- V_F) / I_F. Kwa usambazaji wa 5V, V ya kawaida_Fya 2.6V, na I inayotaka_Fya 10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. Tumia V ya juu_Fkwa muundo wa kihafidhina ili kuhakikisha mkondo hauzidi mipaka.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Matumizi ya Vitendo

Hali: Kubuni Usomaji Rahisi wa Voltmeter wa Tarakimu 4.

1. Usanidi wa Vifaa:Maonyesho manne ya LTP-7188KE yamekusanywa kwa usawa. Mikokoteni (mfano, Arduino au PIC) husoma voltage ya analog kupitia ADC yake.
2. Muunganisho:Pini 8 za safu za kila maonyesho zimeunganishwa sambamba. Pini 8 za safu wima za kila maonyesho zimeunganishwa kwenye mistari tofauti ya I/O au kijiografia cha kuhama, kuruhusu udhibiti wa kibinafsi wa safu wima za kila maonyesho. Hii inaunda matrix ya safu wima 32 (maonyesho 4 * safu wima 8) kwa safu 8.
3. Programu:Mikokoteni hubadilisha usomaji wa ADC kuwa tarakimu nne za desimali. Inatumia utaratibu wa multiplexing: inawasha Safu 1, kisha huweka muundo wa safu wima kwa sehemu ya kwanza ya tarakimu zote nne, inangojea muda mfupi, inazima Safu 1, inawasha Safu 2, huweka muundo mpya wa safu wima, na kadhalika kupitia safu zote 8. Mzunguko huu unarudiwa haraka.
4. Ubunifu wa Mkondo:Ikiwa unalenga mkondo wa wastani wa 5mA kwa kila nukta iliyoangaziwa, na kuchukulia hali mbaya zaidi ya nukta 8 zilizoangaziwa kwa kila safu (moja kwa kila tarakimu), mkondo wa kilele kwa dereva wa kila safu wima ungekuwa 8 * 5mA = 40mA, ambayo iko ndani ya kiwango cha kilele cha kifaa. Madereva yanayofaa (mfano, ULN2003 kwa safu wima, transistor kwa safu) huchaguliwa kushughulikia mkondo huu.
5. Matokeo:Maonyesho thabiti, yenye mwangaza, ya tarakimu 4 yanayoonyesha thamani ya voltage, na tarakimu zote zikiwaka wakati huo huo kutokana na athari ya uendelevu wa maono.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LTP-7188KE inafanya kazi kwa kanuni ya electroluminescence katika makutano ya PN ya semiconductor. Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (takriban 1.8-2.0V kwa AlInGaP) inatumika, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli (visima vya quantum kwenye safu ya AlInGaP). Hapa, hujumuishwa tena kwa mnururisho, na kutolewa nishati kwa njia ya fotoni. Urefu maalum wa wimbi wa 632 nm umedhamiriwa na nishati ya pengo la bendi ya muundo wa AlInGaP. Mpangilio wa matrix 8x8 na wiring ya anodi ya kawaida unatekelezwa ndani kupitia nyufa za chuma kwenye msingi, kuruhusu udhibiti wa nje kupitia multiplexing ili kupunguza idadi ya pini za muunganisho zinazohitajika.

12. Mienendo na Muktadha wa Teknolojia

Ingawa sehemu hii maalum inawakilisha teknolojia ya maonyesho iliyokomaa, ipo ndani ya mienendo inayobadilika. Matumizi ya AlInGaP yanawakilisha maendeleo juu ya LED za zamani za GaAsP, na kutoa ufanisi bora na uthabiti wa joto. Mienendo ya sasa katika viashiria na maonyesho rahisi ya matrix ni pamoja na:

• Msongamano wa Juu & Pitch Ndogo:Moduli za kisasa zinaweza kujaza LED zaidi katika eneo dogo kwa azimio la juu.
• Teknolojia ya Kufunga kwenye Uso (SMT):Miundo mipya mara nyingi hutumia vifurushi vya SMT kwa usanikishaji wa otomatiki, wakati sehemu hii ya DIP inafaa kwa kufunga kupitia shimo.
• Madereva Yaliyojumuishwa:Baadhi ya maonyesho ya matrix ya kisasa huja na IC za dereva zilizojengwa ndani, na kurahisisha muunganisho kwa muunganisho rahisi wa data ya serial (SPI/I2C).
• Teknolojia Mbadala:Kwa matumizi yanayohitaji mwangaza wa juu zaidi, rangi tofauti, au kubadilika, teknolojia kama OLED (LED ya Kikaboni) au micro-LED zinazuka. Hata hivyo, kwa matumizi mengi magumu, yanayohisi gharama, na rahisi yanayohitaji uaminifu wa juu na maonyesho ya kawaida ya nyekundu, moduli za kitamaduni za matrix ya nukta za LED kama LTP-7188KE bado ni suluhisho la vitendo na lenye ufanisi.

Kifaa hiki kinaonyesha teknolojia ya kuaminika, inayoeleweka vizuri ambayo inaendelea kutumikia matumizi mengi ambapo mchanganyiko wake wa utendaji, unyenyekevu, na gharama ni bora.