LTD-4708JG Onyesho la LED - Urefu wa Tarakimu 0.4-inchi - AlInGaP ya Kijani - Voltage ya Mbele 2.6V - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

LTD-4708JG ni moduli ya onyesho la alfanumeriki yenye tarakimu mbili na sehemu saba, iliyoundwa kwa matumizi yanayohitaji usomaji wazi na mkali wa nambari. Kazi yake kuu ni kuwakilisha kwa kuona tarakimu mbili (0-9) kwa kutumia sehemu za LED zinazoweza kudhibitiwa kwa pekee. Teknolojia ya msingi hutumia nyenzo ya semikondukta ya AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphide) iliyokua kwenye msingi usio wa uwazi wa GaAs, unaojulikana kwa kutoa mwanga wa kijani wenye ufanisi mkubwa. Kifaa kina sahani ya uso ya kijivu yenye alama nyeupe za sehemu, ikiboresha tofauti na usomaji chini ya hali mbalimbali za mwanga.

Onyesho limeainishwa kama aina ya cathode ya kawaida, ikimaanisha kuwa cathode za LED za kila tarakimu zimeunganishwa pamoja ndani. Usanidi huu unarahisisha uunganishaji mbalimbali katika saketi za kuendesha, kuruhusu udhibiti wa tarakimu nyingi kwa idadi iliyopunguzwa ya pini za I/O za microcontroller. Faida zake kuu ni pamoja na muonekano bora wa herufi kutokana na sehemu zinazoendelea na sawa, mwangaza mkubwa na tofauti, pembe pana ya kutazama kwa kuonekana kutoka nafasi tofauti, na uaminifu thabiti wa asili ya teknolojia ya LED. Kifurushi kinatii maagizo ya RoHS, kikiwa hakina risasi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Tabia za Fotometri na Optiki

Utendaji wa optiki ndio kiini cha utendaji wa onyesho. Kwa mkondo wa kawaida wa mtihani wa 1mA kwa kila sehemu, kiwango cha wastani cha mwangaza kinatofautiana kutoka kiwango cha chini cha 320 µcd hadi thamani ya kawaida ya 850 µcd. Kigezo hiki kinafafanua mwangaza unaoonwa. Urefu wa wimbi kuu (λd) umebainishwa kuwa 572 nm, ukiweka utoaji mwanga kwenye eneo la kijani la wigo unaoonekana. Urefu wa wimbi la kilele cha utoaji mwanga (λp) ni 571 nm, na nusu-upana wa mstari wa wigo (Δλ) wa 15 nm, ikionyesha rangi ya kijani safi na iliyojazwa. Ulinganifu wa kiwango cha mwangaza kati ya sehemu ndani ya eneo la mwanga sawa unahakikishwa kuwa ndani ya uwiano wa 2:1, ikihakikisha mwangaza sawa katika herufi inayoonyeshwa. Msalaba-mazungumzo, mwanga usiotakiwa wa sehemu zisizochaguliwa, umebainishwa kuwa ≤ 2.5%.

2.2 Tabia za Umeme

Vigezo vya umeme vinabainisha mipaka na hali ya uendeshaji kwa kifaa. Voltage ya mbele (VF) kwa kila sehemu kwa kawaida ni 2.6V na kiwango cha juu cha 2.6V kwa mkondo wa mbele (IF) wa 1mA. Thamani hii ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kuzuia mkondo. Vipimo vya juu kabisa vinaweka mipaka ngumu: mkondo wa mbele unaoendelea kwa kila sehemu ni 25 mA, ukipungua kwa mstari kwa 0.28 mA/°C juu ya joto la mazingira la 25°C. Mkondo wa kilele wa mbele wa 60 mA unaruhusiwa chini ya hali ya mipigo (mzunguko wa kazi 1/10, upana wa pigo 0.1ms). Voltage ya juu kabisa ya nyuma kwa kila sehemu ni 5V, iliyokusudiwa kwa ajili ya kupima mkondo wa nyuma (IR, kiwango cha juu 100 µA kwa VR=5V) na sio kwa uendeshaji unaoendelea. Utoaji wa nguvu wa juu kabisa kwa kila sehemu ni 70 mW.

3. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

Onyesho lina urefu wa tarakimu wa inchi 0.4 (10.0 mm). Vipimo vya kifurushi vinatolewa kwenye mchoro wa kina. Vidokezo muhimu vya mitambo ni pamoja na: vipimo vyote viko kwenye milimita na uvumilivu wa jumla wa ±0.25 mm; uvumilivu wa mabadiliko ya ncha ya pini ni ±0.4 mm; kipenyo cha shimo cha PCB kinachopendekezwa ni 1.0 mm. Vipimo vya urembo pia vimebainishwa, vikizuia vitu vya kigeni kwenye sehemu kuwa ≤10 mils, uchafuzi wa wino kwenye uso kuwa ≤20 mils, kupinda kuwa ≤1/100, na mapovu ndani ya sehemu kuwa ≤10 mils.

4. Usanidi wa Pini na Saketi ya Ndani

Kifaa kina usanidi wa pini 10. Mchoro wa saketi ya ndani unaonyesha nodi mbili za cathode ya kawaida, moja kwa kila tarakimu (Tarakimu 1 na Tarakimu 2). Anodi za sehemu A hadi G na nukta ya desimali (D.P.) zimetolewa kwenye pini za pekee. Usanidi maalum wa pini ni: 1 (Anodi C), 2 (Anodi D.P.), 3 (Anodi E), 4 (Cathode ya Kawaida Tarakimu 2), 5 (Anodi D), 6 (Anodi F), 7 (Anodi G), 8 (Anodi B), 9 (Cathode ya Kawaida Tarakimu 1), 10 (Anodi A). Mpangilio huu ni muhimu sana kwa kubuni saketi ya kiendeshi ya nje.

5. Vipimo vya Juu Kabisa na Hali za Uendeshaji

Kuzingatia kikamilifu vipimo hivi ni muhimu ili kuzuia uharibifu wa kudumu. Kifaa kinaweza kufanya kazi ndani ya anuwai ya joto la mazingira ya -35°C hadi +105°C na kinaweza kuhifadhiwa ndani ya anuwai ile ile. Kwa ajili ya kuuza wakati wa usanikishaji, hali ya 260°C kwa sekunde 3 kwa inchi 1/16 (takriban 1.6 mm) chini ya ndege ya kukaa imebainishwa. Kuzidi kiwango cha juu cha joto wakati wa usanikishaji lazima kuepukwe.

6. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Waraka wa data unarejelea mikunjo ya kawaida ya tabia za umeme/optiki. Ingawa grafu maalum hazijaelezewa kwa kina katika maandishi yaliyotolewa, mikunjo kama hiyo kwa kawaida huonyesha uhusiano kati ya mkondo wa mbele (IF) na kiwango cha mwangaza (IV), ikionyesha jinsi mwangaza unavyoongezeka kwa mkondo hadi kiwango cha juu kabisa. Pia zinaweza kuonyesha voltage ya mbele (VF) dhidi ya mkondo na mabadiliko ya kiwango cha mwangaza na joto la mazingira. Mikunjo hii ni muhimu sana kwa wabunifu ili kuboresha mkondo wa kuendesha kwa mwangaza unaotaka huku wakishika ufanisi na umri wa muda mrefu, na kuelewa kupungua kwa utendaji kwa joto la juu.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

Onyesho hili linafaa kwa matumizi yanayohitaji viashiria vya nambari vidogo, vikali na vya kuaminika. Matumizi ya kawaida ni pamoja na vifaa vya majaribio na upimaji (mita nyingi, vihesabu vya mzunguko), paneli za udhibiti wa viwanda, vifaa vya watumiaji (microwave, oveni, mashine za kuosha), usomaji wa dashibodi ya magari (kwa vifaa vya baada ya mauzo), na vituo vya mauzo. Mwangaza wake mkubwa na pembe pana ya kutazama hufanya liwe linalofaa kwa mazingira yenye mwanga mkubwa wa mazingira.

7.2 Miongozo ya Ubunifu

Wakati wa kuunganisha onyesho hili, mambo kadhaa lazima yazingatiwe.Kuzuia Mkondo:Vipinga vya kuzuia mkondo vya nje ni lazima kwa kila mstari wa anodi au cathode ili kuweka mkondo wa mbele kwa kila sehemu, kwa kawaida kati ya 1-20 mA kulingana na mwangaza unaohitajika na bajeti ya nguvu. Thamani ya kipinga inaweza kuhesabiwa kwa kutumia R = (Vcc - VF) / IF, ambapo VF ni voltage ya kawaida ya mbele.Uunganishaji Mbalimbali:Kwa onyesho la tarakimu mbili la cathode ya kawaida, mpango wa kuendesha wa uunganishaji mbalimbali ndio wenye ufanisi zaidi. Hii inahusisha kuwezesha kwa mfululizo cathode ya kawaida ya tarakimu moja kwa wakati (kupitia swichi ya transistor) wakati wa kutumia muundo sahihi wa anodi kwa sehemu zinazohitajika za tarakimu hiyo. Kiwango cha kufanya upya lazima kiwe cha juu vya kutosha (kwa kawaida >60 Hz) ili kuepuka kuwepo kwa mwanga unaoonekana.Mpangilio wa PCB:Fuata ukubwa wa shimo unaopendekezwa wa 1.0 mm kwa ajili ya kuuza kwa uaminifu. Hakikisha upana wa kutosha wa mstari kwa mkondo wa sehemu.Pembe ya Kutazama:Weka onyesho kwa kuzingatia pembe yake maalum ya kutazama ili kuhakikisha kuonekana bora kwa mtumiaji wa mwisho.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ikilinganishwa na teknolojia za zamani kama vile LED za kijani za kawaida za GaP (Gallium Phosphide), AlInGaP inatoa ufanisi mkubwa zaidi wa mwangaza, na kusababisha mwangaza mkubwa zaidi kwa mkondo sawa wa kuendesha. Matumizi ya msingi usio wa uwazi wa GaAs huboresha tofauti kwa kupunguza mtawanyiko wa mwanga wa ndani. Uso wa kijivu wenye sehemu nyeupe ni chaguo la muundo ambalo huboresha tofauti ikilinganishwa na nyuso zote nyeusi au zote kijivu. Kwa kuwa ni kifurushi maalum cha sehemu saba, kinatoa suluhisho lililoingizwa zaidi na lenye nguvu ya mitambo ikilinganishwa na kutumia LED tofauti kutengeneza tarakimu, na hivyo kuokoa wakati wa usanikishaji na kuhakikisha mpangilio sawa wa sehemu.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQs)

Q: Je, kusudi la usanidi wa cathode ya kawaida ni nini?

A: Inarahisisha ubunifu wa saketi kwa ajili ya kuunganisha tarakimu nyingi mbalimbali. Badala ya kuhitaji muunganisho tofauti wa ardhi kwa kila moja ya sehemu 14+ kwa kila tarakimu, unahitaji moja tu kwa kila tarakimu, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya mistari ya kiendeshi inayohitajika.

Q: Ninahesabuje thamani ya kipinga cha kuzuia mkondo?

A: Tumia Sheria ya Ohm: R = (Voltage ya Usambazaji - Voltage ya Mbele ya LED) / Mkondo wa Mbele Unayotaka. Kwa usambazaji wa 5V, VF ya 2.6V, na IF unayotaka ya 10mA: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ohms. Daima tumia thamani ya kawaida iliyo karibu na hiyo na uhakikisha kiwango cha nguvu.

Q: Je, naweza kuendesha onyesho hili kwa chanzo cha voltage ya mara kwa mara bila kizuizi cha mkondo?

A: Hapana. LED ni vifaa vinavyoendeshwa na mkondo. Voltage yao ya mbele ina uvumilivu na hupungua kwa joto. Kuunganisha moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage kinachozidi VF kutasababisha mkondo mwingi kupita, na kwa uwezekano kuharibu sehemu hiyo. Kipinga mfululizo au kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara ni muhimu sana.

Q: Je, "kuainishwa kwa kiwango cha mwangaza" inamaanisha nini?

A: Inaonyesha kuwa vifaa vimewekwa kwenye makundi au kugawanywa kulingana na pato lao la mwangaza lililopimwa. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua sehemu zilizo na viwango sawa vya mwangaza kwa matumizi yao, ambayo ni muhimu sana kwa onyesho la tarakimu nyingi ambapo usawa ni muhimu.

10. Uchambuzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Fikiria kubuni hesabu rahisi ya tarakimu mbili kwa kutumia microcontroller. Microcontroller ingekuwa na pini 8 za I/O zilizounganishwa kwenye anodi za sehemu (A-G na DP) kupitia vipinga vya kuzuia mkondo. Pini mbili za ziada za I/O zingedhibiti transistor za NPN (au swichi zinazofanana) zilizounganishwa kwenye pini mbili za cathode ya kawaida (Tarakimu 1 na Tarakimu 2). Programu ngumu ingetekeleza utaratibu wa uunganishaji mbalimbali: washa transistor ya Tarakimu 1, toa muundo wa sehemu kwa thamani ya tarakimu ya kwanza kwenye bandari za anodi, ngoja muda mfupi (mfano, 5ms), kisha zima transistor ya Tarakimu 1. Kisha, washa transistor ya Tarakimu 2, toa muundo wa sehemu kwa tarakimu ya pili, ngoja, na kuzima. Mzunguko huu unarudiwa kila wakati. Uratibu wa muda lazima uhakikishe kuwa mkondo wa kilele kwa kila sehemu hauzidi na mkondo wa wastani unakidhi mwangaza unaotaka.

11. Kanuni ya Uendeshaji

Kifaa hufanya kazi kwa kanuni ya utoaji mwanga wa umeme katika makutano ya p-n ya semikondukta. Wakati voltage ya upendeleo wa mbele inayozidi voltage ya kuwasha ya diode (takriban 2.05-2.6V kwa nyenzo hii ya AlInGaP) inapotumiwa, elektroni kutoka eneo la aina-n na mashimo kutoka eneo la aina-p huingizwa kwenye eneo lenye shughuli ambapo hujumuishwa tena. Katika LED za AlInGaP, ujumuishaji huu huruhusu nishati haswa kwa njia ya fotoni zenye urefu wa wimbi unaolingana na mwanga wa kijani (karibu 572 nm). Muundo maalum wa aloi ya Aluminium, Indium, Gallium, na Phosphide ndio huamua nishati ya pengo la bendi na hivyo rangi ya mwanga unaotolewa. Muundo wa sehemu saba huundwa kwa kuunda chipi nyingi za LED kwenye msingi na kuziunganisha na waya za kuunganisha kwenye pini za nje.

12. Mienendo ya Teknolojia

Ingawa onyesho la LED la sehemu saba bado ni suluhisho thabiti na la gharama nafuu kwa usomaji wa nambari, mandhari pana ya teknolojia ya onyesho inabadilika. Kuna mwelekeo wa jumla wa ujumuishaji wa juu zaidi, kama vile onyesho zilizo na IC za kiendeshi zilizojengwa ndani (mfano, moduli zinazopatana na TM1637) zinazowasiliana kupitia itifaki rahisi za serial (I2C, SPI), na hivyo kupunguza mzigo wa rasilimali za microcontroller. Kwa upande wa nyenzo, ingawa AlInGaP ina ufanisi mkubwa kwa nyekundu, machungwa, kahawia na kijani, teknolojia ya InGaN (Indium Gallium Nitride) ndio inayoongoza kwa LED za bluu, kijani na nyeupe zenye mwangaza mkubwa. Kwa matumizi yanayohitaji uwezo wa alfanumeriki au picha, onyesho la LED la dot-matrix au OLED zinaongezeka kuwa za kawaida. Hata hivyo, kwa viashiria rahisi, vikali, vya nguvu ndogo vya nambari katika mazingira magumu, onyesho tofauti la LED la sehemu saba kama LTD-4708JG linaendelea kutoa mchanganyiko usioweza kushindwa wa uaminifu, unyenyekevu na utendaji.