เมื่อออกแบบอุปกรณ์ IoT ขนาดกะทัดรัดที่ต้องการการแสดงข้อมูลที่ชัดเจน จอแสดงผล OLED (Organic Light-Emitting Diode) ขาวดำได้กลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จอแสดงผลเหล่านี้ให้ค่าคอนทราสต์สูง ใช้พลังงานต่ำ และมีขนาดกะทัดรัด อย่างไรก็ตาม การผสานรวมที่เหมาะสมต้องพิจารณาข้อกำหนดด้านพลังงานอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันความเสียหายของฮาร์ดแวร์และรับประกันความสำเร็จของโครงการ

จอแสดงผล OLED ขาวดำส่วนใหญ่และวงจรควบคุมทำงานบนแหล่งจ่ายไฟ 3.3V ที่เสถียร โดยระดับลอจิกการสื่อสารก็ต้องการ 3.3V เช่นกัน การใช้พลังงานแตกต่างกันไปตามจำนวนพิกเซลที่ใช้งาน แต่จอแสดงผล OLED ขาวดำทั่วไปจะใช้กระแสไฟประมาณ 20mA ที่ 3.3V แม้ว่าสิ่งนี้จะทำหน้าที่เป็นแนวทางทั่วไป แต่ควรทำการวัดที่แม่นยำสำหรับรุ่นและการใช้งานเฉพาะ

ชิปควบคุม OLED จำนวนมากมีวงจรปั๊มประจุ—ตัวแปลง DC-DC แบบสวิตช์คาปาซิเตอร์ คุณสมบัตินี้จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ต่ำกว่า (โดยทั่วไป 3.3V หรือ 5V) เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าที่จำเป็นสำหรับการส่องสว่างพิกเซล OLED การออกแบบแบบบูรณาการช่วยลดความซับซ้อนในการจัดการพลังงานโดยไม่จำเป็นต้องมีวงจรบูสต์ภายนอก

ขึ้นอยู่กับรุ่น OLED และข้อกำหนดการใช้งาน นักพัฒนาสามารถเลือกจากรูปแบบพลังงานได้หลายแบบ:

• แหล่งจ่ายไฟ 3.3V เดียว: แนวทางที่ง่ายที่สุดคือการจ่ายไฟ 3.3V ให้กับทั้งชิปควบคุมและวงจรปั๊มประจุ ซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าตามต้องการ
• แรงดันไฟฟ้าคู่ (3.3V + 4.5V): จ่ายไฟ 3.3V ให้กับชิปควบคุม ในขณะที่จ่ายไฟสูงสุด 4.5V ให้กับปั๊มประจุ ซึ่งอาจช่วยเพิ่มความสว่างหรือประสิทธิภาพ
• แรงดันไฟฟ้าคู่ (3.3V + 7-9V): เชื่อมต่อ 7-9V โดยตรงกับพินแรงดันไฟฟ้าสูงของ OLED ในขณะที่จ่ายไฟ 3.3V ให้กับชิปควบคุม การกำหนดค่านี้ต้องปิดใช้งานปั๊มประจุภายในและมักใช้สำหรับการใช้งานที่มีความสว่างสูง

ไม่ใช่จอแสดงผล OLED ขาวดำทั้งหมดที่รองรับระดับลอจิก 5V รุ่นใหม่กว่ามักมีความเข้ากันได้ 5V ทำให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับไมโครคอนโทรลเลอร์ 5V ได้โดยไม่ต้องใช้วงจรเปลี่ยนระดับ รุ่นเก่ากว่าอาจรองรับเฉพาะระดับลอจิก 3.3V เท่านั้น ซึ่งเสี่ยงต่อความเสียหายหากเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบ 5V

ตัวบ่งชี้ความเข้ากันได้ที่สำคัญ ได้แก่:

• จอแสดงผล OLED 1.3 นิ้ว 128×64 ทั้งหมดรองรับลอจิก 5V
• OLED SPI/I2C 128×32 ขนาดกะทัดรัดรองรับ 5V อย่างสากล
• จอแสดงผล 0.96 นิ้ว 128×64 รุ่น 2.0 ที่ทำเครื่องหมายว่า "พร้อม 5V" เข้ากันได้
• รุ่น 0.96 นิ้ว 128×64 รุ่นเก่ากว่าอาจต้องใช้วงจรเปลี่ยนระดับ

สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ขอแนะนำการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้:

• GND: เชื่อมต่อกับกราวด์
• Vin: เชื่อมต่อกับไฟ 3-5V (ตัวควบคุมภายในมักจัดการการแปลง 5V)
• 3Vo: ให้เอาต์พุต 3.3V สำหรับส่วนประกอบอื่นๆ (ความจุของกระแสไฟจำกัด)

OLED 0.96 นิ้ว 128×64 รุ่นเก่าต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ:

• VDD: ต้องการพลังงานลอจิก 3.3V
• VBAT: อินพุตปั๊มประจุ (3.3V-4.2V เมื่อใช้ปั๊มภายใน)
• VCC: พินแรงดันไฟฟ้าสูง (7-9V เมื่อใช้แหล่งจ่ายภายนอก)

สำหรับการเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์ 5V กับจอแสดงผลรุ่นเก่ากว่า วงจรเปลี่ยนระดับโดยใช้ตัวแบ่งตัวต้านทานหรือ IC เฉพาะ (เช่น TXS0108E) เป็นสิ่งจำเป็น

การผสานรวม OLED ที่ประสบความสำเร็จต้องให้ความสนใจกับปัจจัยทางเทคนิคหลายประการ:

• ลดการกระเพื่อมของแหล่งจ่ายไฟเพื่อป้องกันความไม่เสถียรของจอแสดงผล
• สังเกตขั้วที่ถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ
• ใช้การป้องกันการคายประจุไฟฟ้าสถิตในระหว่างการจัดการ
• ตรวจสอบเอกสารข้อมูลอย่างละเอียดสำหรับข้อกำหนดเฉพาะรุ่น
• ทำการทดสอบอย่างครอบคลุมก่อนการใช้งานขั้นสุดท้าย

ด้วยการทำความเข้าใจข้อกำหนดด้านพลังงานและการพิจารณาความเข้ากันได้เหล่านี้ นักพัฒนาสามารถรวมจอแสดงผล OLED ขาวดำเข้ากับโครงการของตนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการใช้งานทั่วไป