Wady

• Diody LED mogą rozpraszać lub wręcz denerwować, zwłaszcza jeśli są używane ze zbyt dużą jasnością (nowoczesne diody LED I_f = 20 mA, gdy są faktycznie zasilane tym prądem, zwłaszcza gdy są niebieskie, są oślepiająco jasne, gdy patrzy się na nie zbyt uważnie)
• Przeładowanie informacjami: jeśli jest za dużo diod LED, jak możesz to zobaczyć bez przeszukiwania sitodruku lub instrukcji, co oznacza. Jakie są korzyści z posiadania czytelnej diody LED, jeśli nie wiesz, którą diodę LED odczytać?
  • Wybrałbym coś takiego: jak tylko masz więcej diod LED, niż możesz mentalnie połączyć z ich znaczeniem po tygodniu niepracowania na płycie, więcej diod LED ma malejące zwroty - jeśli musisz skonsultować się z dokumentacją projektową aby wiedzieć, która dioda LED oznacza co, prosty punkt testowy + multimetr może nie być dużo gorszy
  • Jeśli stan twojej płyty jest złożony (tj. jest wiele bitów - dioda LED włączona / wyłączona - statusu) i może mieć znaczenie podczas pracy, a nie tylko podczas testowania prototypu, być może rozsądny byłby układ scalony zarządzania płytą, tj. mikrokontroler z kanałami ADC, GPIO (nie tylko do wykrywania, ale także do robienia rzeczy, takich jak resetowanie rzeczy lub sterowanie wentylatorami, sygnałami dźwiękowymi) i portem szeregowym. Może nawet z wyświetlaczem OLED czy coś. Często te same mikrokontrolery pełnią rolę sekwencera mocy, monitora temperatury i watchdoga.
    Brzmi jak więcej pracy programistycznej, ale z drugiej strony brzmi to tak, jakbyś robił więcej niż jedną płytę rocznie, więc może złożenie prostego oprogramowania układowego, które robi to, czego potrzebujesz, jest mądre, a następnie wrzucanie tego samego mikrokontrolera na każdy bez względu na to, jak proste jest (osobista porada: wybierz mikrokontroler z USB; inżynier terenowy z laptopem (więc: najprawdopodobniej ci się spodoba).
    Dostępne są różne opcje, od kilku wierszy C dla własnego minimalnego oprogramowania układowego po użycie oprogramowania wbudowanego kontrolera dla Chromebooków. Nie taniałbym zbytnio na mikrokontrolerze i unikałbym wybierania 8 gorzkich - na przykład tani STM32 ARM by się nadawał i naprawdę ma ładniejszy przepływ pracy, jeśli nie jesteś w pobliżu dbania o opóźnienie w submikrosekundach .
• poza ograniczeniami mocy, np. sterowania logiką cyfrową, ogólne zużycie energii
• potencjalnie: załóżmy, że masz jakąś szynę napięcia odniesienia lub inną niskoprądową szynę zasilającą (powiedzmy, wzmacniacz operacyjny o niskiej prędkości napędzający słabe obciążenie przy < średnio 0,1 mA). Konieczne może być przeprojektowanie zasilania, aby pasowało do znacznie większego obciążenia diod LED lub dodanie skomplikowanych (a tym samym nowych źródeł awarii) środków buforowania (np. NPN, bramki cyfrowe) w celu sterowania diodą LED.

Zalety

• Wygląd: płyta z 50 zielonymi diodami LED włączającymi się częściowo sekwencyjnie po włączeniu z pewnością zrobi wrażenie na kliencie
• Obserwowalność przez ludzi: oczywiście, nawet jeśli jest ich myląco wiele, posiadanie diody LED jest nadal najgorszym przypadkiem tak samo dobrym, jak jej brak.
• Obserwacja maszyny: kolejna dioda LED, po prostu przyklejona do interesującej nas diody LED, na stałym źródle prądu, stanowi doskonałe wejście oscyloskopu / ADC
• Większa obserwowalność: OpenCV jest stosunkowo łatwe. Dodaj kod QR w dwóch lub trzech rogach tablicy, zeskanuj go na zdjęciu z kamery, użyj wyniku do odkształcenia obrazu, a następnie użyj stałej maski, aby leniwie monitorować tablicę w laboratorium, pracując z domu.

Oprócz tego, co już zostało powiedziane:

Zalety:

• Stosunkowo tani i łatwy do wdrożenia w porównaniu z wyświetlaczami, interfejsami szeregowego debugowania itp. Nie potrzebujesz głębszej wiedzy o oprogramowaniu ani elektronice, aby zaprojektować diodę LED, wystarczy odrobina prawa Ohma.

• Wysoka dostępność i dużo drugiego źródła na rynku. Jeśli Twoja ulubiona firma LED nie może dostarczyć na czas, bardzo łatwo jest znaleźć alternatywę.

Wady:

• Około 8% wszystkich mężczyzn i 0,5% kobiet jest „daltonistami”, co najczęściej objawia się problemami z rozróżnieniem czerwieni i zieleni. Są to również dwa najpopularniejsze kolory LED.

  Może to być szczególnie problematyczne, jeśli używasz różnych kolorów w tym samym miejscu (RGB itp.), aby wskazać inny stan produktu. Jeśli zapytasz klienta przez telefon, jaki kolor widzi, istnieje duża szansa, że ​​otrzymasz niepoprawną odpowiedź, szczególnie jeśli produkty są przeznaczone dla branży tradycyjnie zdominowanej przez mężczyzn (takiej jak elektronika).

• Zanieczyszczenie światłem. W produktach z czujnikami podczerwieni, transoptorami itp. Światło LED może powodować „szum optyczny”.

• Problemy z biegunowością podczas montażu. Z reguły elementy z polaryzacją zostaną ostatecznie zamontowane do tyłu podczas montażu. Ktoś źle ładuje pick & place lub źle rozumie rysunki rozmieszczenia komponentów itp. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​jest to dość powszechny problem z jakością, szczególnie jeśli chodzi o diody LED i zaślepki tantalowe. Ostatecznie jest to kwestia jakości produkcji, ale projektant, który ma możliwość nie wybierania komponentów z polaryzacją, zmniejsza liczbę rzeczy, które mogą się nie udać.

• Wrażliwe elementy. Diody LED są jednymi z najbardziej wrażliwych części podczas montażu SMD i mogą nie przetrwać kilkukrotnego piekarnika podczas montażu. Szczególnie jeśli wybrałeś jakąś tanią markę.

• Bieżący budżet źródła / ujścia MCU. Najczęściej preferowane jest sterowanie diodami LED bezpośrednio z pinów MCU, ponieważ oszczędza to zewnętrzne obwody i złożoność. Miejmy nadzieję, że większość projektów bierze pod uwagę zdolność źródła / pochłaniania poszczególnych pinów, ale często zapomina się o całkowitej pojemności źródła / ujścia chipa jako całości.

  Wyobraź sobie, że masz wiele różnych diod LED, które wskazują różne stany produktu, a następnie nagle w niektórych sytuacjach dochodzi do niewyjaśnionego zatrzaśnięcia lub resetowania MCU. Pierwszą rzeczą, którą podejrzewasz, jest problem z aplikacją w „stanie x”, ponieważ błąd występuje tylko wtedy, gdy świecą diody LED dla tego stanu. To kieruje cię do rozwiązywania problemów w zupełnie złym kierunku, ponieważ rzeczywisty problem nie jest twój logika aplikacji, ale same diody LED.

Pro + Con:

• Charakterystyka PWM. Jeśli podłączysz diodę LED do PWM, magistrali szeregowej lub podobnego, ludzkie oko będzie zbyt wolne, aby wykryć migotanie - dioda LED może wydawać się świecić światłem ciągłym. Umożliwia to różne sztuczki z oszczędzaniem energii, multipleksowaniem mieszania kolorów & między różnymi diodami LED.

  Ale utrudnia to również rozróżnienie, na przykład, między stanami bezczynności i trybami pracy magistrali szeregowej. W najlepszym przypadku kończy się to „jak jasno świeci”, co jest bardzo subiektywne i nie jest czymś, o co chcesz zapytać klienta przez telefon podczas rozwiązywania problemów. „Umm… całkiem sporo świeci!”

To wiele wskaźników może prowadzić do nieporozumień po stronie użytkownika:

Link do zdjęcia

Wskaźniki, które masz na swojej tablicy, wydają się być bardzo liczne i są przydatne tylko dla inżyniera utrzymania ruchu. Nie wiem, jaka jest architektura twoich płyt, ale prawdopodobnie lepiej jest użyć testów oprogramowania lub pętli testowej sprzętu do konserwacji w przypadku problemów:

Link do zdjęcia

Tylko „osobista burza mózgów”:

Zalety (patrz komentarz DarrenW):

• Czas zaoszczędzony przez technika lub innych inżynierów projektantów, którzy nie muszą podłączać JTAG lub grzebać w sondzie sondy (ze względu na diody LED).

Wady

• Dłuższy czas projektowania: chociaż dodanie diody LED w większości przypadków jest dość łatwe, to kosztuje czas.
• Zmniejszona moc: już o tym wspomniałeś, ale prawdopodobnie masz na myśli, że (mikro) amperów, z których korzysta sama dioda LED, jest odejmowany od sumy. Jednak również przy użyciu diody LED prąd jest zmniejszany z pierwotnej ścieżki (chyba że używany jest np. Tranzystor), więc wpływa to również na prąd w obszarze „wokół” diody LED.
• Dodane / zmienione ścieżki powrotu GND: ponieważ każda dioda LED ma ścieżkę powrotną, może wpływać np. analogowe (części) płytek PCB.
• Użycie pinów procesora: w przypadku używania kontrolowanej programowo diody LED kosztuje pin lub wyjście multipleksera.
• Miejsce na tablicy: już wspomniane przez Ciebie, ale weź również pod uwagę tekst opisu obok każdej diody LED.

Zbudowałem płyty działające na jednostkach PIC MPU i dodałem tylko kilka diod LED wskazujących moc i stan MPU oraz diodę LED „bicia serca”, która wskazuje, że oprogramowanie nie zostało zawieszone.Dodaj kolejną diodę LED, aby pokazać, że linki do innej tablicy były dobre.

Wciąż jest to rozsądne użycie diod LED.Ostatnią rzeczą, jakiej chciałem, była tablica do pokazania głównemu inżynierowi, która wyglądała jak choinka.Zamiast tego był tylko rząd 8 malutkich diod LED SMD, czerwonych i zielonych, pracujących z prądem 2 mA, więc miały miękką poświatę, a nie jasne jak światła punktowe.

Uważam, że nie ma żadnych wad rozsądnego wykorzystywania diod LED jako kluczowych wskaźników stanu.Jedno spojrzenie na koncentrator Ethernet i stałe lub migające diody LED zasilania i danych pokazują, że w małych ilościach są one bardzo przydatne.Dwukolorowe i RGB LED mogą prezentować stan GO / NO-GO / BUSY w 1 małej diodzie LED.Miganie diody LED w porównaniu z pełnym kolorem diody LED może również oznaczać wyższy poziom statusu.

Diody LED są przydatne do podstawowej diagnostyki, takiej jak sprawdzenie, czy zasilanie jest włączone, a wszystkie szyny pojawiły się, lub do wskazania określonej aktywności, takiej jak stan komunikacji lub połączenia.

Jednak w przypadku bardziej szczegółowej diagnostyki dostępne są lepsze opcje.Jeśli masz mikrokontroler, możesz dodać interfejs UART.Nie ma nic złego w wyświetlaniu komunikatów debugowania na płytach produkcyjnych przez większość czasu.JTAG to kolejna dobra opcja.

W przypadku materiałów o małej głośności możesz również dodać mały wyświetlacz.Miniaturowe wyświetlacze OLED są tanie i łatwe w obsłudze oraz mogą wyświetlać o wiele więcej informacji w bardziej czytelnym formacie.

Cons: jeszcze kilka rzeczy do rozważenia

1- całkowity wzrost temperatury, diody LED odprowadzają dużo ciepła w porównaniu do innych urządzeń. Może to mieć wpływ na niektóre wrażliwe urządzenia, szczególnie gdy płyta musi być odizolowana od otoczenia, np. Tablice w pojazdach typu ROV.

2 - większy prąd oznacza większą szerokość ścieżki, większy zasilacz, wyższe parametry znamionowe, znacznie większy rozmiar płyty, a tym samym wyższy całkowity koszt.

3 - jeszcze jedna ważna rzecz do rozważenia, przewidywany czas pracy urządzeń zasilanych z baterii znacznie się skróci. Niektóre aplikacje wymagają urządzeń z długim czasem pracy baterii. Osiowanie pieca na gorąco jako przykład, w którym się specjalizuję, wymaga urządzeń, które mogą działać przez długi czas, na przykład 3 godziny i tak, 3 godziny to wystarczająco dużo, ponieważ temperatura w skorupach w takich przypadkach rośnie do pewnego stopnia blisko 350 ° C. Oznacza to, że musisz polegać na urządzeniach, które mogą wytrzymać te temperatury i wytrzymać takie okoliczności, dopóki praca nie zostanie wykonana.

Pros:

1 - Ładnie wyglądające tablice

2- Przyciąga uwagę

3 - Łatwość monitorowania i rozwiązywania problemów

Conclusion Unikaj umieszczania diod LED na płytach, które nie są obowiązkowe. Jeśli nie ma pożytku, nie warto go umieszczać.

Jeśli chcesz zachować zalety i uniknąć większości wad, porzuć diody LED i skieruj sygnały kierujące je do złącza debugowania. Zaprojektuj małą tablicę rozdzielczą debugowania, którą można podłączyć do tego złącza. Umieść wszystkie diody LED na tablicy rozdzielczej. W ten sposób płacisz tylko za jeden zestaw diod LED na technika zamiast jednego na kartę. Nadal masz opcję debugowania, ale nie musisz płacić za dodatkowy sprzęt, chyba że faktycznie zamierzasz go używać. Włącz diody LED z płyty debugowania, aby uniknąć zmiany profilu zasilania urządzenia, gdy jest ono podłączone. Unikasz również dezorientacji użytkownika końcowego, ponieważ nie widzi on sygnałów debugowania, które są istotne tylko dla techników.

Płytka łamana do debugowania ma inne przydatne zalety, takie jak możliwość opisywania i organizowania diod LED w bardziej przyjaznym dla użytkownika układzie oraz umożliwienie dodania (na przykład) małego mikrokontrolera do monitorowania stanów diod LED i raportowania stanu do podłączony komputer przez USB.

Wadą jest to, że trasowanie wszystkich tych sygnałów debugowania może być trudne, w zależności od aktualnej gęstości płyty.