هنگام طراحی دستگاه‌های IoT جمع‌وجور که به تجسم داده‌های واضح نیاز دارند، نمایشگرهای تک‌رنگ OLED (دیود ساطع‌کننده نور ارگانیک) به یک انتخاب محبوب در میان علاقه‌مندان به الکترونیک تبدیل شده‌اند. این نمایشگرها نسبت کنتراست بالا، مصرف انرژی کم و ابعاد جمع‌وجور را ارائه می‌دهند. با این حال، ادغام مناسب مستلزم بررسی دقیق الزامات برق برای جلوگیری از آسیب سخت‌افزاری و اطمینان از موفقیت پروژه است.

اکثر نمایشگرهای OLED تک‌رنگ و مدارهای درایور آن‌ها با منبع تغذیه 3.3 ولت پایدار کار می‌کنند، در حالی که سطوح منطقی ارتباطی نیز به 3.3 ولت نیاز دارند. مصرف برق با تعداد پیکسل‌های فعال متفاوت است، اما یک نمایشگر OLED تک‌رنگ معمولی تقریباً 20 میلی‌آمپر در 3.3 ولت مصرف می‌کند. در حالی که این به عنوان یک راهنمای کلی عمل می‌کند، اندازه‌گیری‌های دقیق باید برای مدل‌ها و برنامه‌های خاص انجام شود.

بسیاری از تراشه‌های درایور OLED، مدار پمپ شارژ—یک مبدل DC-DC با خازن سوئیچ شده—را در خود جای داده‌اند. این ویژگی ولتاژهای ورودی پایین‌تر (معمولاً 3.3 ولت یا 5 ولت) را به ولتاژهای بالاتر مورد نیاز برای روشنایی پیکسل OLED افزایش می‌دهد. طراحی یکپارچه مدیریت توان را با از بین بردن نیاز به مدارهای تقویت‌کننده خارجی ساده می‌کند.

بسته به مدل OLED و الزامات برنامه، توسعه‌دهندگان می‌توانند از میان چندین طرح توان انتخاب کنند:

• منبع تغذیه 3.3 ولت تکی: ساده‌ترین رویکرد 3.3 ولت را به هر دو تراشه درایور و مدار پمپ شارژ ارائه می‌دهد، که سپس ولتاژ را در صورت نیاز افزایش می‌دهد.
• ولتاژ دوگانه (3.3 ولت + 4.5 ولت): 3.3 ولت را به تراشه درایور می‌رساند و تا 4.5 ولت را به پمپ شارژ می‌رساند و به طور بالقوه روشنایی یا راندمان را بهبود می‌بخشد.
• ولتاژ دوگانه (3.3 ولت + 7-9 ولت): به طور مستقیم 7-9 ولت را به پین ولتاژ بالا OLED متصل می‌کند و در عین حال 3.3 ولت را به تراشه درایور می‌رساند. این پیکربندی نیاز به غیرفعال کردن پمپ شارژ داخلی دارد و معمولاً برای برنامه‌های با روشنایی بالا استفاده می‌شود.

همه نمایشگرهای OLED تک‌رنگ از سطوح منطقی 5 ولت پشتیبانی نمی‌کنند. مدل‌های جدیدتر معمولاً دارای سازگاری 5 ولت هستند که امکان اتصال مستقیم به میکروکنترلرهای 5 ولت را بدون مدارهای شیفت سطح فراهم می‌کند. مدل‌های قدیمی‌تر ممکن است فقط از سطوح منطقی 3.3 ولت پشتیبانی کنند و در صورت اتصال مستقیم به سیستم‌های 5 ولت، خطر آسیب وجود دارد.

شاخص‌های کلیدی سازگاری عبارتند از:

• همه نمایشگرهای OLED 1.3 اینچی 128×64 از منطق 5 ولت پشتیبانی می‌کنند
• OLEDهای 128×32 SPI/I2C جمع‌وجور به طور جهانی از 5 ولت پشتیبانی می‌کنند
• نسخه 2.0 نمایشگرهای 0.96 اینچی 128×64 که با علامت "5V ready" مشخص شده‌اند، سازگار هستند
• مدل‌های قدیمی‌تر 0.96 اینچی 128×64 ممکن است به مدارهای شیفت سطح نیاز داشته باشند

برای اکثر برنامه‌ها، اتصالات زیر توصیه می‌شود:

• GND: به زمین متصل شوید
• Vin: به برق 3-5 ولت متصل شوید (رگولاتورهای داخلی معمولاً تبدیل 5 ولت را انجام می‌دهند)
• 3Vo: خروجی 3.3 ولت را برای سایر اجزا فراهم می‌کند (ظرفیت جریان محدود)

OLEDهای 0.96 اینچی 128×64 قدیمی به توجه خاصی نیاز دارند:

• VDD: به توان منطقی 3.3 ولت نیاز دارد
• VBAT: ورودی پمپ شارژ (3.3 ولت-4.2 ولت هنگام استفاده از پمپ داخلی)
• VCC: پین ولتاژ بالا (7-9 ولت هنگام استفاده از منبع تغذیه خارجی)

برای اتصالات میکروکنترلر 5 ولت به نمایشگرهای قدیمی‌تر، مدارهای شیفت سطح با استفاده از تقسیم‌کننده‌های مقاومت یا ICهای اختصاصی (مانند TXS0108E) ضروری هستند.

ادغام موفقیت‌آمیز OLED مستلزم توجه به چندین عامل فنی است:

• ریپل منبع تغذیه را به حداقل برسانید تا از بی‌ثباتی نمایشگر جلوگیری شود
• قطبیت مناسب را رعایت کنید تا از آسیب ولتاژ معکوس جلوگیری شود
• در هنگام جابجایی، از محافظت تخلیه الکترواستاتیک استفاده کنید
• داده‌نماها را برای الزامات خاص مدل به طور کامل بررسی کنید
• قبل از پیاده‌سازی نهایی، آزمایش‌های جامع انجام دهید

با درک این الزامات برق و ملاحظات سازگاری، توسعه‌دهندگان می‌توانند نمایشگرهای OLED تک‌رنگ را به طور موثر در پروژه‌های خود ادغام کنند و در عین حال از مشکلات رایج پیاده‌سازی جلوگیری کنند.