LTP-22157M LED点阵显示屏规格书 - 2.2英寸(57.22毫米)高度 - 5x7阵列 - 红橙色与绿色 - 中文技术文档

1. 产品概述

LTP-22157M是一款单色、单平面点阵显示模块，专为字母数字字符显示而设计。其核心功能是通过点亮5列×7行网格内的特定LED图案来提供视觉输出接口。该器件在一个封装内集成了两种不同的LED芯片技术：红橙色LED和绿色LED。这种双色能力虽然无法实现每个点的多色显示，但允许在模块级别进行颜色选择或实现简单的双状态指示方案。显示屏采用带白色点的灰色面板，增强了在各种光照条件下的对比度和可读性。其主要应用于工业设备、仪器仪表、销售点终端以及其他需要简单可靠字符读数的嵌入式系统。

该显示器的根本优势在于其固态结构，与基于灯丝的传统显示技术相比，具有高可靠性和长使用寿命。它功耗相对较低，设计便于电气集成，兼容标准的ASCII和EBCDIC字符码。其机械设计允许水平堆叠，从而可以创建多字符显示器。

2. 技术参数深度客观解读

2.1 光度学与光学特性

光学性能针对绿色和红橙色LED元件分别进行规定。对于绿色LED，在峰值电流（Ip）为80mA、占空比为1/16的条件下，其典型平均发光强度为4800 µcd。主波长（λd）典型值为569 nm，峰值发射波长（λp）为565 nm，位于光谱的纯绿色区域。谱线半宽（Δλ）为30 nm，表明其发射带宽度适中。

对于红橙色LED，在相同的80mA、1/16占空比驱动条件下，其典型平均发光强度同样为4800 µcd。主波长典型值为621 nm，峰值发射波长为630 nm，这决定了其红橙色特征。谱线半宽更宽，为40 nm。显示均匀性的一个关键参数是发光强度匹配比（IV-m），规定最大为2:1。这意味着在相同测试条件（IF=10mA）下，阵列中最暗点的强度将不低于最亮点强度的一半，从而确保字符整体具有可接受的视觉一致性。

2.2 电气参数

电气特性定义了工作边界和典型性能。绝对最大额定值对两种颜色是相同的：每点平均功耗为36 mW，每点峰值正向电流为100 mA，每点平均正向电流必须从25°C时的13 mA开始，以0.17 mA/°C的速率线性降额。每段最大反向电压为5V。超过这些额定值可能导致永久性损坏。

The典型电气特性显示了正向电压（VF）。对于绿色LED，在20mA时VF典型值为2.6V，在80mA时典型值为3.7V。对于红橙色LED，在20mA时VF典型值为2.6V，在80mA时典型值为3.4V。任何点在VR=5V时的反向电流（IR）最大为100 µA。这些值对于设计限流电路和电源至关重要。

3. 热特性

该器件的工作温度范围额定为-35°C至+85°C，存储温度范围相同。平均正向电流的降额曲线是直接的热规格；当环境温度超过25°C时，必须降低允许的连续电流以防止过热和加速老化。焊接温度规定最高为260°C，最长3秒，测量点在安装平面下方1.6mm处，这对于PCB组装工艺至关重要。

4. 分档系统说明

规格书表明该器件按发光强度分类。这意味着单元根据其测量的光输出进行分选（分档）。虽然本文档未提供具体的分档代码，但这样的系统确保设计者可以选择具有保证的最低亮度或严格亮度范围的显示器，这对于产品一致性非常重要，尤其是在多个显示器并排使用时。本规格书中未提及电压或波长分档；主波长/峰值波长以典型值给出。

5. 性能曲线分析

规格书引用了典型电气/光学特性曲线。尽管提供的文本中未详述具体曲线，但完整规格书中通常包含的此类图表将说明正向电流（IF）与正向电压（VF）的关系、正向电流与发光强度的关系，以及这些参数随环境温度的变化情况。分析这些曲线有助于设计者针对所需的亮度和效率优化驱动电流，并了解性能在整个工作温度范围内的变化情况。

6. 机械与封装信息

该显示器的点阵高度为2.2英寸（57.22毫米）。封装尺寸在图纸中提供，所有单位均为毫米，除非另有说明，标准公差为±0.25 mm。该器件采用18引脚配置。引脚定义清晰：引脚1-4和9-12是阳极行（1-7）。引脚5-9是绿色LED的阴极列（列1-5）。引脚13-17是红橙色LED的阴极列（列5-1，顺序相反）。引脚18无连接。这种排列便于多路复用驱动，即控制器依次激活每一行（阳极），同时为该行提供列（阴极）数据。

7. 焊接与组装指南

关键的组装指南是焊接温度曲线：在回流焊或波峰焊过程中，元件本体暴露在超过260°C温度下的时间不得超过3秒。测量点在安装平面下方1.6mm（1/16英寸）处，大致对应于PCB表面。处理时应遵循标准的ESD（静电放电）预防措施，因为LED对静电敏感。对于存储，建议在低湿度环境下，温度范围为-35°C至+85°C。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

此显示器非常适合需要简单、低成本字母数字读数的应用。例如：工业控制面板上的状态显示、测试测量设备上的基本读数、消费电器上的简单信息提示，以及传统或成本敏感系统中的基于字符的指示器。其水平可堆叠特性允许创建用于计数器、定时器或基本数据显示的多位显示器。

8.2 设计考量

驱动电路：该显示器需要外部多路复用驱动电路。每个LED点由其行（阳极）和列（阴极）寻址。由于平均电流受占空比限制，驱动器必须在短脉冲内提供足够的峰值电流（最高可达额定值80mA以实现全亮度）。为每条阴极线配置合适的限流电阻或恒流驱动器对于设定电流和保护LED至关重要。

微控制器接口：多路复用可由具有足够I/O引脚的微控制器或通过专用显示驱动器IC（例如MAX7219）管理。刷新率必须足够高（通常>60Hz）以避免可见闪烁。

颜色选择：设计者必须通过连接到相应的阴极引脚来选择使用绿色或红橙色LED。它们不能在单个点级别混合使用。

视角：规格书提到“宽视角”，但未指定具体数值。对于视角要求严格的应用，应进行验证或测试。

9. 技术对比

与现代图形OLED或TFT显示器相比，这种点阵在分辨率、色彩能力和信息密度方面受到严重限制。其优势在于极其简单、坚固耐用、工作温度范围宽、成本低且亮度高。与同时代的其他LED点阵显示器相比，其主要区别在于一个封装内包含两种不同的LED颜色，提供了设计灵活性。2.2英寸的字符高度相对较大，使其适用于远距离可读性很重要的应用。

10. 常见问题解答（基于技术参数）

问：我可以同时驱动红色和绿色LED来产生黄色吗？

答：不能。红橙色和绿色LED是独立的芯片，每列连接到不同的阴极引脚。您一次只能为整个显示器启用一种颜色组。无法实现每个点的颜色混合。

问：发光强度测试条件中的“1/16占空比”是什么意思？

答：这意味着LED在每个总周期内点亮的时间占1/16。指定的发光强度（4800 µcd）是整个周期内的平均强度。在点亮期间的峰值瞬时强度要高得多。这是多路复用显示器的标准做法。

问：如何计算所需的限流电阻？

答：使用公式：R = (Vcc - VF - Vdrop) / IF。其中Vcc是您的电源电压，VF是规格书中的LED正向电压（为安全起见使用最大值，例如绿色LED在80mA时为3.7V），Vdrop是驱动晶体管上的任何压降，IF是您期望的正向电流（例如，较低亮度时用20mA）。确保电阻的额定功率足够：P = IF^2 * R。

问：引脚定义显示红色和绿色的阴极列顺序相反。这是错误吗？

答：不是。这是文档中记录的引脚连接方式。内部电路图（规格书中引用）将显示阳极和阴极是如何互连的。设计者在设计PCB和编写驱动软件时必须严格遵循此引脚定义。

11. 实际用例

案例：工业温度控制器读数。一个系统监控烤箱温度，并需要在面板上显示，要求从几米外可见。使用两个LTP-22157M显示器水平堆叠。微控制器读取温度传感器，将数值转换为ASCII字符，并通过多路复用例程驱动显示器。选择红橙色LED是因为其高可见度。每点驱动电流设置为60mA，占空比为1/8，提供明亮清晰的数字，满足强度要求。该设计利用其宽工作温度范围来确保在工业机箱内的可靠性。

12. 原理介绍

5x7点阵显示器是一个由35个可独立寻址的LED组成的网格。要显示一个字符，需要点亮这些点的特定图案。由于引脚数量限制，LED并非单独布线。相反，它们以矩阵配置排列。同一行的所有LED共享一个公共阳极连接，同一列的所有LED（对于给定颜色）共享一个公共阴极连接。要点亮特定点，需将其对应的行线驱动为高电平（激活阳极），并将其列线驱动为低电平（激活阴极）。要显示完整字符，控制器需快速循环扫描每一行（1-7），在激活该行的同时，在五条列线上提供该行的图案数据。这种多路复用技术使得仅用12个引脚（7行+5列）即可控制35个点。

13. 发展趋势

像LTP-22157M这样的显示器代表了一种成熟的传统技术。字母数字显示器的发展趋势已转向更高集成度和智能化。现代模块通常将驱动器IC、控制器，有时甚至字库都集成在显示封装内，通过简单的串行接口（I2C、SPI）通信。这极大地降低了系统工程师的设计复杂度。此外，趋势还转向在类似尺寸的封装中实现多色和全图形能力，例如OLED显示器，可以显示自定义图形、多行文本和多种颜色。然而，对于要求极高亮度、极端环境鲁棒性、尽可能低的成本或在现有设计中简单替换的应用，像这样的传统LED点阵显示器仍然是一个可行且可靠的解决方案。