tìm hiễu về led 7 đoạn
LED là gì?
LED - viết tắt của cụm từ Light Emitting Diode, tạm dịch là Điốt phát quang. Là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một bán dẫn loại P ghép với một bán dẫn loại N. Tương tự như bóng đèn tròn dùng sợi đốt nhưng không phải chiếu sáng bằng sợi đốt, đèn LED được coi là loại đèn tiết kiệm điện năng nhất, tạo ra hiệu suất ánh sáng tốt nhất , tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng thông thường.
Sự xuất hiện của LED:
Đèn LED ra đời từ những năm 60 của thế kỷ trước, được ứng dụng để hiển thị thời gian của đồng hồ báo thức hay dung lượng pin của máy ghi hình thông qua ánh sáng đỏ, xanh lá cây, vàng mà chưa có màu trắng.
Năm 1993, Công ty Hóa chất Nichia của Nhật Bản đã nghiên cứu hoàn chỉnh công nghệ chế tạo loại đèn LED cho ánh sáng trắng. Ðó là sự kết hợp giữa ánh sáng đỏ và xanh lá cây để cho ra ánh sáng trắng. Kết quả nghiên cứu nói trên đã mở ra cơ hội mới để ứng dụng đèn LED vào cuộc sống.
Năm 1993, Công ty Hóa chất Nichia của Nhật Bản đã nghiên cứu hoàn chỉnh công nghệ chế tạo loại đèn LED cho ánh sáng trắng. Ðó là sự kết hợp giữa ánh sáng đỏ và xanh lá cây để cho ra ánh sáng trắng. Kết quả nghiên cứu nói trên đã mở ra cơ hội mới để ứng dụng đèn LED vào cuộc sống.
Hoạt động của LED:
• Giống như nhiều loại điốt bán dẫn khác
• Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn
• Tùy vào từng loại LED mà điện áp phân cực thuận khác nhau. Đối với LED thường thì điện áp phân cực thuận khoảng 1,5V đến 2,5V; còn đối với LED siêu sáng thì điện áp phân cực thuận có thể lên tới 5V
• Khi LED hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện từ 10mA đến 50mA
• Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn
• Tùy vào từng loại LED mà điện áp phân cực thuận khác nhau. Đối với LED thường thì điện áp phân cực thuận khoảng 1,5V đến 2,5V; còn đối với LED siêu sáng thì điện áp phân cực thuận có thể lên tới 5V
• Khi LED hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện từ 10mA đến 50mA
Lợi ích của LED:
• Có nhiều kích thước, hình dáng , màu sắc
• Giá thành chấp nhận được, tiết kiệm được chi phí
• Được chế tạo từ vật liệu polyme, LED có độ bền cao, dễ vận chuyển mà không lo bị vỡ.
• LED cho nhiều ánh sáng, có tuổi thọ tới 70 nghìn giờ sử dụng, (nếu một ngày thắp sáng 8 giờ thì sau 23 năm mới phải thay bóng).
• Tiết kiệm điện năng 70 đến 80% so với loại đèn thông thường
• Nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể
• Hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp
• Sử dụng dòng điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ
• Thân thiện với môi trường vì không sinh ra tia cực tím, không có thủy ngân...
• Có nhiều kích thước, hình dáng , màu sắc
• Giá thành chấp nhận được, tiết kiệm được chi phí
• Được chế tạo từ vật liệu polyme, LED có độ bền cao, dễ vận chuyển mà không lo bị vỡ.
• LED cho nhiều ánh sáng, có tuổi thọ tới 70 nghìn giờ sử dụng, (nếu một ngày thắp sáng 8 giờ thì sau 23 năm mới phải thay bóng).
• Tiết kiệm điện năng 70 đến 80% so với loại đèn thông thường
• Nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể
• Hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp
• Sử dụng dòng điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ
• Thân thiện với môi trường vì không sinh ra tia cực tím, không có thủy ngân...
Ứng dụng của LED:
Đèn LED được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như trang trí, đọc sách báo, chiếu sáng, quảng cáo... Đặc biệt là quảng cáo ngoài trời, những nơi khó thay lắp, do có tuổi thọ cao hơn nhiều lần so với bóng đèn Neon đồng thời có nhiều màu sắc phong phú như: đỏ, xanh lá, xanh da trời, màu hổ phách... Theo đánh giá của các nhà sản xuất, đèn LED có tiềm năng rất lớn và họ cũng xem đó là giải pháp chiếu sáng mới trong thế kỷ 21.
Cấu tạo LED ma trận 16x32 trên thị trường - Module P10
I - LED Matrix – Module P10
1. Giới thiệu chung về LED Matrix
Dựa trên nguyên tắc như quét màn hình tivi, máy tính, ta có thể thực hiện việc hiển thị ma trận đèn bằng cách quét theo hàng và quét theo cột. Mỗi Led trên ma trận Led có thể coi như một điểm ảnh. Địa chỉ của mỗi điểm ảnh này được xác định đồng thời bởi mạch giải mã hàng và giải mã cột, điểm ảnh này sẽ được xác định nhờ dữ liệu đưa ra từ mạch điều khiển. Như vậy tại mỗi thời điểm chỉ có trạng thái của một điểm ảnh xác định. Tuy nhiên khi xác định địa chỉ và trạng thái của điểm ảnh tiếp theo thì các điểm ảnh còn lại sẽ chuyển về trạng thái tắt.Vì thế để hiển thị được toàn bộ hình ảnh mà ta muốn thì ta phải quét ma trận nhiều lần với tốc độ quét rất lớn, lớn hơn nhiều lần thời gian kịp tắt của đèn. Mắt người chỉ nhận biết được tối đa 24 hình/s do đó nếu tốc độ quét lớn mắt người sẽ không nhận biết được sự gián đoạn hay là nhấp nháy của đèn Led(đánh lừa cảm giác mắt). Ứng dụng trong hiển thị Led matrix để đảm bảo phù hợp các thông số về điện của từng Led đơn người ta không điều khiển theo chu trình như màn hình tivi (CRT) bởi như vậy để đảm bảo độ sáng của toàn bộ bảng led thì dòng tức thời qua từng led là vô cùng lớn do đó có thể đánh thủng lớp tiếp giáp của led .Trên thực tế người ta có thể ghép chung anot hoặc catot của 1 hàng hoặc 1 cột . Khi đó công việc điều khiển sẽ là chuyển dữ liệu ra các cột và cấp điện cho hàng .Như vậy tài 1 thời điểm sẽ có 1 hàng được điều khiển sáng theo dữ liệu đưa ra. Ngoài ra để đảm bảo độ sáng của bảng thông tin là tốt nhất, đặc biệt với những bảng cỡ lớn theo chiều dọc ( có nhiều hàng), thời gian sáng của 1 hàng lúc này sẽ bị giảm đi rất nhiều nếu dữ nguyên kiểu quét 1 hàng .Để khác phục điều này người ta sử dụng phương pháp điều khiển cho 2 hoặc 4 hàng cùng sáng, từ đó giúp giảm dòng tức thời qua từng led mà vẫn đảm bảo độ sáng tối ưu .Và trong đồ án này module P10 được sử dụng hoạt động trên phương pháp điều khiển cùng lúc 4 hàng cùng sáng tại 1 thời điểm, sau 4 lần quét ta sẽ có 1 khung hình hoàn thiện. 2. Module P10 a.
Thông số Module LED 16x32:
Mã sản phẩm : BW-PH10-4SS
Cách sử dụng Bảng ngoài trời Độ phân giải (mm) 10mm Module dày 30,5mm Kích thước (mm) 320 * 160 Pixel Density (pexel / m) 10.000 Hiển thị một màu Màu đỏ Độ phân giải (pixel) 32 * 16 Trọng lượng (G) 425 Khoảng cách (m) ≥ 12,5 Góc nhìn (°) lựa chọn Nghiêng 110 ± 5 độ, thẳng 60 độ. Nhiệt độ hoạt động (° C) Làm việc Nhiệt độ: -20 °C ~ 50°C Nhiệt độ lưu trữ: -40°C ~ 85 ° C Độ ẩm hoạt động 10 ~ 95% Công suất Trung bình (W / m²) 100 ~ 300 Công suất tiêu thụ tối đa (W / m²) ≤ 500 Chế độ kiểm soát Không đồng bộ Chế độ quét 1/4 quét bởi áp Constant Cân bằng trắng Độ sáng (cd / m²) ≥ 2000 Lớp chống thấm nước IP51 MTTF ≥ 10.000 Tuổi thọ (giờ) ≥ 100,000 Nguồn điện sử dụng 5V/20A chuyên dụng
Hình ảnh thực tế:
Mặt trước:
Mặt sau:
b. Nguyên lý hoạt động.
Giản đồ xung điều khiển mudue : Các đường điều khiển gồm : - Tín hiệu OE : tích cực mức logic cao (5V) cho phép chốt hàng ( hàng tương ứng với 2 tín hiệu A,B được nối đất ) - Tín hiệu chọn hàng : A,B là 2 đường tín hiệu cho phép chọn hàng hiển thị
- Tín hiệu CLK : Tín hiệu cho phép chốt dữ liệu ra cột . - Tín hiệu SCK : xung đưa dữ liệu ra IC ghi dịch . - Tín hiệu DATA: đưa dữ liệu cần hiển thị ra bảng led. - Sơ đồ quét của mudule : + Quét theo tỉ lệ ¼ + Tất cả module có 16 dòng,32 cột .Tại 1 thời điểm nhất định sẽ có 4 dòng đồng thời được nối với nguồn Vcc (được cho phép sáng )
Sơ đồ dịch dữ liệu :
c. Lí do lựa chọn loại module này :
+ P10 – 1R là loại module LED rất phổ biến trên thị trường và đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam. +Cách điều khiển đơn giản. +Phù hợp với các bảng thông tin điện tử cỡ vừa và nhỏ. + Cấu tạo đơn giản, rễ dàng lắp đặt , sửa chữa . + Mở rộng kích thước bảng đơn giản, không cần thay đổi phần cứng . + Độ sáng phù hợp với các bảng thông tin ngoài trời . +Sử dụng, lắp đặt đơn giản. +Giá thành không quá đắt (245.000VND / 1module - giá bán lẻ )
1. Giới thiệu chung về LED Matrix
Dựa trên nguyên tắc như quét màn hình tivi, máy tính, ta có thể thực hiện việc hiển thị ma trận đèn bằng cách quét theo hàng và quét theo cột. Mỗi Led trên ma trận Led có thể coi như một điểm ảnh. Địa chỉ của mỗi điểm ảnh này được xác định đồng thời bởi mạch giải mã hàng và giải mã cột, điểm ảnh này sẽ được xác định nhờ dữ liệu đưa ra từ mạch điều khiển. Như vậy tại mỗi thời điểm chỉ có trạng thái của một điểm ảnh xác định. Tuy nhiên khi xác định địa chỉ và trạng thái của điểm ảnh tiếp theo thì các điểm ảnh còn lại sẽ chuyển về trạng thái tắt.Vì thế để hiển thị được toàn bộ hình ảnh mà ta muốn thì ta phải quét ma trận nhiều lần với tốc độ quét rất lớn, lớn hơn nhiều lần thời gian kịp tắt của đèn. Mắt người chỉ nhận biết được tối đa 24 hình/s do đó nếu tốc độ quét lớn mắt người sẽ không nhận biết được sự gián đoạn hay là nhấp nháy của đèn Led(đánh lừa cảm giác mắt). Ứng dụng trong hiển thị Led matrix để đảm bảo phù hợp các thông số về điện của từng Led đơn người ta không điều khiển theo chu trình như màn hình tivi (CRT) bởi như vậy để đảm bảo độ sáng của toàn bộ bảng led thì dòng tức thời qua từng led là vô cùng lớn do đó có thể đánh thủng lớp tiếp giáp của led .Trên thực tế người ta có thể ghép chung anot hoặc catot của 1 hàng hoặc 1 cột . Khi đó công việc điều khiển sẽ là chuyển dữ liệu ra các cột và cấp điện cho hàng .Như vậy tài 1 thời điểm sẽ có 1 hàng được điều khiển sáng theo dữ liệu đưa ra. Ngoài ra để đảm bảo độ sáng của bảng thông tin là tốt nhất, đặc biệt với những bảng cỡ lớn theo chiều dọc ( có nhiều hàng), thời gian sáng của 1 hàng lúc này sẽ bị giảm đi rất nhiều nếu dữ nguyên kiểu quét 1 hàng .Để khác phục điều này người ta sử dụng phương pháp điều khiển cho 2 hoặc 4 hàng cùng sáng, từ đó giúp giảm dòng tức thời qua từng led mà vẫn đảm bảo độ sáng tối ưu .Và trong đồ án này module P10 được sử dụng hoạt động trên phương pháp điều khiển cùng lúc 4 hàng cùng sáng tại 1 thời điểm, sau 4 lần quét ta sẽ có 1 khung hình hoàn thiện. 2. Module P10 a.
Thông số Module LED 16x32:
Mã sản phẩm : BW-PH10-4SS
Cách sử dụng Bảng ngoài trời Độ phân giải (mm) 10mm Module dày 30,5mm Kích thước (mm) 320 * 160 Pixel Density (pexel / m) 10.000 Hiển thị một màu Màu đỏ Độ phân giải (pixel) 32 * 16 Trọng lượng (G) 425 Khoảng cách (m) ≥ 12,5 Góc nhìn (°) lựa chọn Nghiêng 110 ± 5 độ, thẳng 60 độ. Nhiệt độ hoạt động (° C) Làm việc Nhiệt độ: -20 °C ~ 50°C Nhiệt độ lưu trữ: -40°C ~ 85 ° C Độ ẩm hoạt động 10 ~ 95% Công suất Trung bình (W / m²) 100 ~ 300 Công suất tiêu thụ tối đa (W / m²) ≤ 500 Chế độ kiểm soát Không đồng bộ Chế độ quét 1/4 quét bởi áp Constant Cân bằng trắng Độ sáng (cd / m²) ≥ 2000 Lớp chống thấm nước IP51 MTTF ≥ 10.000 Tuổi thọ (giờ) ≥ 100,000 Nguồn điện sử dụng 5V/20A chuyên dụng
Hình ảnh thực tế:
Mặt trước:
Mặt sau:
b. Nguyên lý hoạt động.
Giản đồ xung điều khiển mudue : Các đường điều khiển gồm : - Tín hiệu OE : tích cực mức logic cao (5V) cho phép chốt hàng ( hàng tương ứng với 2 tín hiệu A,B được nối đất ) - Tín hiệu chọn hàng : A,B là 2 đường tín hiệu cho phép chọn hàng hiển thị
Sơ đồ dịch dữ liệu :
c. Lí do lựa chọn loại module này :
+ P10 – 1R là loại module LED rất phổ biến trên thị trường và đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam. +Cách điều khiển đơn giản. +Phù hợp với các bảng thông tin điện tử cỡ vừa và nhỏ. + Cấu tạo đơn giản, rễ dàng lắp đặt , sửa chữa . + Mở rộng kích thước bảng đơn giản, không cần thay đổi phần cứng . + Độ sáng phù hợp với các bảng thông tin ngoài trời . +Sử dụng, lắp đặt đơn giản. +Giá thành không quá đắt (245.000VND / 1module - giá bán lẻ )
Tìm hiểu về LED
Nguồn: Phạm Trọng Thuận
Em đang cần tìm hiểu về LED may quá có bài viết này!
Trả lờiXóa-----------------------------------------------------
Trung tâm đào tạo Actech chuyên đào tạo các lớp điện tử: Điện tử cơ bản, Thiết kế tủ điện , Lập trình PLC S7 200, Vi điều khiển Pic 16f877a với nội dung đào tạo bám sát thực tế và thực hành ngay tại trên lớp giúp các học viên có thể được kiến thức, kỹ năng tốt có thể ứng dụng ngay vào công việc....