3.4.3  LED's und Fotoelemente history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 18.08.19 22:00:02
Zwischenzeitlich in allen drei Grundfarben und einigen technologisch leicht zu fertigenden Randfarben verfügbar, sind Leuchtdioden zwischenzeitlich Bauelemente geworden, welche außer der Armaturenbeleuchtung im Cockpit eines Kfz nunmehr schon "richtige" Anzeigefunktion (Blinker, Bremsleuchten usw.) übernommen haben. Sie sind ausfallsicher, zuverlässig, verfügen über eine extrem hohe Lebensdauer - und vor allem: sie setzen außer der Lichtleistung fast keine elektrische Energie um. Sie sind somit die Lichtbauelemnte für die nächste zukunft und können in ihren Leistungsparametern derzeit nur noch durch biologische Vorgänge (deren Geheimnis technologisch allerdings noch nicht mit gerechtfertigtem Aufwand gelüftet worden ist) getoppt werden.

  0. technisches Prinzip der LED
  1. Light Emitter Diodes
  2. Sieben-Segmentanzeigen
  3. Sechzehn-Segmentanzeigen
  4. 35-Punktmatritzen
  5. Typpalette optoelektronische Bauelemente
  6. technisches Prinzip der Fotoelemente
  7. Fotodioden
  8. Fototranistoren
  9. Bauelemente
10. Optokoppler 
11. Verwandte Themen 

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seven00.gif

Logo der LEDs

 

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

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0. Technisch-physikalisches Prinzip der LED history menue scroll up

In Durchlassrichtung gibt die LED Licht ab (fast kalt, mit sehr hohem Wirkungsgrad, extrem schnell). Das macht sie interessant für die multiplexe Ansteuerung durch IS, Mikrorechner oder Mikrocontroller. Kleine Signalanzahl kann eine extrem große Datenmenge simpel verwalten - LEDs sind eben nicht "schaltträge" - das Licht steht sofort mit voller Luxzahl zur Verfügung.

484-Bit-Punkt Matrix-Ansteuerung

 

1. Light Emitter Diodes history menue scroll up

LED's sind auf dem besten Wege, der guten alten Glühlampe auch noch das ihr verbliebene Restsegment streitg zu machen - die letzte verbleibende Frage ist die nach der maximalen Lichtausbeute, der Wirkungsgrad sagt schon lange "JA" zur LED.
Waren sie vor nunmehr 30 Jahren noch extrem teure Einzelkomponenten (es war wirklich billiger, einen Transistor sowie das Widerstandsnetzwerk zum Ansteuern einer kleinen Glühlampe zu erwerben!!!), sind ihr Preis sowie auch ihr Verbraucherstrom derzeit in den extrem kleinen Bereich gesunken und dies bei extremer Steigerung der Lichtausbeute.

     

Klassische LED - heute in der Form nur noch selten anzutreffen ...

Duo-LED

 
 
 

2. Sieben-Segmentanzeigen history menue scroll up
Siebensegmentanzeigen sind noch immer das Herzstück der Signalsauswertung - egal, ob dies nun Zeit- oder Meßwertpräsentation ist. Solange die Anzeige dezimal zu realisieren ist, gibt es gegenwärtig keine Probleme - leider werden Hexadezimal-Decoder für Siebensegmentanzeigen nicht mehr gefertigt, was seine Ursache in den hochauflösenden Liquiddisplays hat - die können das nach wie vor, weil dort ein HEX-Decoder mit integriert ist.

Siebensegmentanzeigenblock im GIF-Format

Siebensegmentanzeigenblock im CDR 11-Format

Technisch-Prinzipschaltung der LED-Anzeige VQB 71 - etwas betagt ;-)

seven00.gif

Segemntbezeichnung der Sieben-Segment-Anzeige

Segmentbelegung für HEXADEZIMAL-Zahlen

Segmentbelegung für 7447 bzw. D147

Sieben-Segment-Anzeigen werden in verschiedensten Bauformen und mit verschiedenen Farbwerten gefertigt (rot, grün, gelb, orange - blau und weiß sind als LED eher selten und eigentlich nix weiter als drei LEDs in einer und nutzen das additive Farbsystem)
die Segmentform ist nicht einheitlich - aber die Bezeichnung
die Ansteuerung erfolgt typischerweise über Decoderschaltkreise, die auch in komplexen Bauelementen schon integriert sein können

bei Ansteuerung über eine gemeinsame Katode werden die Katoden auf den gemeinsamen Plus-Pol zusammengefasst - die Segmente werden durch Verbindung mit dem Minus-Pol aufgesteuert

Sieben-Segmentanzeige mit gemeinsamer Katode

bei Ansteuerung über eine gemeinsame Anode werden die Anoden auf den gemeinsamen Minus-Pol zusammengefasst - die Segmente werden durch Verbindung mit dem Plus-Pol aufgesteuert

Sieben-Segmentanzeige mit gemeinsamer Anode

Linksammlung zur Sieben-Segmentanzeige


3. Sechzehn-Segmentanzeigen history menue scroll up
16-Segment-Anzeigen sind eine kostengünstige Alternative zu 35-Punkt Matrizen. Auch ihre Ansteuerung gestaltet sich einfacher und kann im Extremfall von einem eigenständig entwickelten Decoder übernommen werden. Allerdings ist der hardwartechnische Aufwand schon so hoch, dass auch hier prinzipiell eine Controllersteuerung besser angesetzt ist. Dem allerdings widerspricht die komplexe Programmierung.

16-Segmentanzeige

möglicher Zeichensatz einer 16-Segmentanzeige

... und hier die technische Dokumentation zur VQB 200 bzw. VQB 2001

technische Daten der Sechzensegment-Anzeige PSC08-11 & PSA08-11

Sechzehn-Segment-Anzeigen werden in verschiedensten Bauformen und mit verschiedenen Farbwerten gefertigt (rot, grün, gelb, orange - blau und weiß sind als LED eher selten und eigentlich nix weiter als drei LEDs in einer und nutzen das additive Farbsystem)
die Segmentform ist nicht einheitlich - aber die Bezeichnung
die Ansteuerung erfolgt typischerweise über einen Mikrorechner oder einen Einchiprechner
Linksammlung zur Sieben-Segmentanzeige

4. Punktmatrizen history menue scroll up
35 Punkt-Matritzen , welche sich aus dem Raster von 5 × 7 zusammen setzen, spielen in der modernen Anzeigetechnik eine immer größere Rolle - sie lassen vor allem im alphabetischen Bereich die Darstellung der gebräuchlichen Zeichen zu. Auch einige Exoten wie das "@" sind auf Umwegen mit von der Partie. Video- und DVD-Player, Bahnhofs- sowie Autobusanzeiger, aber auch Autoradios sind Nutznießer dieser Darstellungstechnik, für welche heute ganze Controller-Paletten einschließlich Liquid-Display-Steuerung verfügbar sind.

7 × 5 Punkt-Matrix

möglicher Zeichensatz einer 7 × 5 Punkt-Matrix

möglicher Zeichensatz einer 7 × 5 Punkt-Matrix als DigCAD 4.0-Datei

35-Punkt-Matritzen-Anzeigen werden in verschiedensten Bauformen und mit verschiedenen Farbwerten gefertigt
die Ansteuerung kann nicht mehr über Standard-Decoder erfolgen - heut' sind komplexe Controller dafür an Bord

Klick's Bild

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im ASCII-Code ansteuerbare 4-stellige 35-Punkt-Matrix

im ASCII-Code ansteuerbare 4-stellige 35-Punkt-Matrix

8-Zeichen 5 Í 7 Led-Dot-Matrix mit ASCII-Zechensatz der HDSP-2110X-Serie

Komplexe Ansteuerung einer 8-Digit -35-Punkt-Matrix

35-Punkt Matrix-Ansteuerung

484-Bit-True-Color LED-Matrix-Ansteuerung

LCD-Display des C-Control-Systems


5. Typpalette optoelektronische Bauelemente history menue scroll up

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11. Verwandte Themen history menue scroll up
Codewandlungen stehen in der Praxis immer dann an, wenn Gerätekomponenten eingangs- und/oder ausgangsseitig einen Wechsel des Signalmusters erwarten oder benötigen. Defacto ist die Gesamthiet aller logischen Schaltungen nichts weiter als eine Codewandlung. Immer wird aus einem gleichen Input ein äquivalenter Output generiert.

Codes und Codewandler

Tabelle des UNICODES

direkte Binärcodierungen - Demultiplexer



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost im Frebruar 2000

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist