FocusLCDs C81C-BW-LW65字符LCD模塊技術解析
在電子設備的顯示領域,字符LCD模塊是一種常見且實用的顯示解決方案。今天我們要詳細解析的是FocusLCDs公司的C81C-BW-LW65字符LCD模塊,它具有諸多特性,適用于多種應用場景。
文件下載:C81C-BW-LW65.pdf
一、模塊概述
C81C-BW-LW65是一款8x1字符LCD模塊,采用STN(超扭曲向列)藍色負性顯示技術。其尺寸為69.0mm寬 x 27.0mm高,擁有4/8位并行接口,配備白色LED背光源,屬于透射型顯示,具備寬溫度工作范圍,輸入電壓為+5V,控制器采用ST7066,并且符合RoHS標準。
二、模塊特性與規(guī)格
2.1 字符顯示特性
- 字符格式:5x8點陣,帶有光標。
- 顯示格式:一行顯示8個字符。
- 接口類型:4/8位MPU接口。
- 控制器:ST7066(或等效)。
- 環(huán)保標準:符合RoHS標準。
2.2 一般信息
| 信息項 | 規(guī)格 |
|---|---|
| LCD類型 | STN |
| 觀看方向 | 6點鐘方向 |
| 后偏振片 | 透射型 |
| 背光源類型 | LED邊緣,外部供電 |
| 背光源顏色 | 白色 |
| 溫度范圍 | 寬溫度范圍 |
| DC - DC電路 | 未內置 |
| 觸摸屏 | 無 |
| 字體類型 | 英日字體 |
| 接口 | 并行,4/8位 |
2.3 機械信息
| 項目 | 規(guī)格 |
|---|---|
| 模塊尺寸 | 69.0mm長 x 27.0mm寬 x 13.0mm高 |
| 可視區(qū)域 | 45.0mm長 x 13.5mm寬 |
| 字符尺寸 | 4.2mm長 x 7.71mm寬 |
| 字符間距 | 5.20mm |
三、電氣特性
3.1 絕對最大額定值
| 在Ta = 25°C,VSS = 0V的條件下: | 特性 | 符號 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 電源電壓 | VDD - Vss | 0 | 7.0 | V | |
| 輸入電壓 | VIN | VSS | VDD | V | |
| 工作溫度 | TOP | -20 | +70 | °C | |
| 存儲溫度 | TST | -30 | +80 | °C |
需要注意的是,如果超過上述參數(shù)的絕對最大額定值,即使是瞬間超過,產品質量也可能會下降,甚至可能導致產品物理損壞,所以一定要在絕對最大額定值范圍內使用產品。
3.2 DC電氣特性
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LCD供電電壓 | VDD - V0 | 4.2 | 4.5 | 4.6 | V | Ta = 25°C |
| 輸入電壓 | VDD | 4.8 | 5.0 | 5.2 | V | |
| 供電電流 | IDD | 0.5 | 1.5 | 2.5 | mA | Ta = 25°C,VDD = 5V |
| 輸入泄漏電流 | ILKG | - | - | 1.0 | μA | |
| “H”電平輸入電壓 | VIH | 2.2 | - | VDD | V | |
| “L”電平輸入電壓 | VIL | 0 | - | 0.6 | V | 初始值的兩倍或更小 |
| “H”電平輸出電壓 | VOH | 2.4 | - | - | V | LOH = -0.25 |
| “L”電平輸出電壓 | VOL | - | - | 0.4 | V | LOH = 1.6mA |
| 背光源供電電壓 | VF | - | 5.0 | - | V | |
| 背光源供電電流 | ILED | 20 | 30 | 40 | mA |
四、時序特性
4.1 寫周期
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 測試引腳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 使能周期時間 | tc | 1000 | - | - | ns | E |
| 使能脈沖寬度 | tw | 450 | - | - | ns | |
| 使能上升/下降時間 | tr, tf | - | - | 25 | ns | |
| RS, R/W建立時間 | tsu1 | 60 | - | - | ns | RS, R/W |
| RS, R/W地址保持時間 | th1 | 20 | - | - | ns | |
| 讀數(shù)據(jù)輸出延遲 | tsu2 | 195 | - | - | ns | DB0 - DB7 |
| 讀數(shù)據(jù)保持時間 | th2 | 10 | - | - | ns |
4.2 讀周期(Ta = 25°C,VDD = 5.0V)
| 參數(shù) | 符號 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 測試引腳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 使能周期時間 | tc | 1000 | - | - | ns | E |
| 使能脈沖寬度 | tw | 450 | - | - | ns | |
| 使能上升/下降時間 | tr, tf | - | - | 25 | ns | |
| RS, R/W建立時間 | tsu | 60 | - | - | ns | RS, R/W |
| RS, R/W地址保持時間 | th | 20 | - | - | ns | |
| 讀數(shù)據(jù)輸出延遲 | td | - | - | 360 | ns | DB0 - DB7 |
| 讀數(shù)據(jù)保持時間 | tdh | 5 | - | - | ns |
五、指令系統(tǒng)
為了克服ST7066(或等效)內部時鐘與MPU時鐘之間的速度差異,ST7066通過將控制信息存儲到IR或DR來執(zhí)行內部操作。指令大致可分為四類:
- ST7066功能設置指令:用于設置顯示方法、數(shù)據(jù)長度等。
- 內部RAM地址設置指令。
- 與內部RAM的數(shù)據(jù)傳輸指令。
- 其他指令。
內部RAM的地址會自動增加或減少1。在內部操作期間,忙標志(DB7)會被讀為“高”,在執(zhí)行下一條指令之前必須先檢查忙標志。
5.1 指令表
| 指令 | 指令代碼(RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0) | 描述 | 執(zhí)行時間(fosc = 270kHz) |
|---|---|---|---|
| 清屏 | 0 0 0 0 0 0 0 1 | 將“20H”寫入DDRAM并將DDRAM地址設置為“00H” | 1.53ms |
| 返回主頁 | 0 0 0 0 0 0 0 - | 將DDRAM地址設置為“00H”,如果光標移動則返回原位置,DDRAM內容不變 | 1.53ms |
| 輸入模式設置 | 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH | 指定光標移動方向和顯示閃爍 | 39μs |
| 顯示開/關 | 0 0 0 0 0 1 D B | 設置顯示(D)、光標(C)和光標閃爍(B)的開/關控制位 | - |
| 光標或顯示移位 | 0 0 0 0 1 S/C R/L | 設置光標移動、移位控制位和方向,不改變DDRAM數(shù)據(jù) | 39μs |
| 功能設置 | 0 0 0 0 DL N F - | 設置接口數(shù)據(jù)長度(DL:8/4位)、顯示行數(shù)(N:2/1行)和字體類型(F:5x11/5x8) | 39μs |
| 設置CGRAM地址 | 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址計數(shù)器中設置CGRAM地址 | 39μs |
| 設置DDRAM地址 | 0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址計數(shù)器中設置DDRAM地址 | 39μs |
| 讀取忙標志和地址 | 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 讀取忙標志和地址,可在內部操作期間通過讀取BF進行 | 0μs |
| 向地址寫入數(shù)據(jù) | 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | 將二進制8位數(shù)據(jù)寫入內部RAM(DDRAM/CGRAM) | 43μs |
| 從RAM讀取數(shù)據(jù) | 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | 從內部RAM(DDRAM/CGRAM)讀取二進制8位數(shù)據(jù) | 43μs |
5.2 部分指令詳細解析
- 清屏:將“20H”(空格代碼)寫入所有DDRAM地址,清除所有顯示數(shù)據(jù),并將DDRAM地址設置為“00H”,使光標返回原始狀態(tài),即顯示第一行的左邊緣,同時使輸入模式遞增(I/D = “High”)。
- 返回主頁:將DDRAM地址設置為“00H”,使光標返回原始位置,如果顯示有移位則恢復到原始狀態(tài),DDRAM內容不變。
- 輸入模式設置:設置光標和顯示的移動方向。I/D控制DDRAM地址的遞增/遞減(光標或閃爍),SH控制整個顯示的移位。
- 顯示開/關控制:通過控制D、C、B位來控制顯示、光標和光標閃爍的開/關。
- 光標或顯示移位:可在不讀寫顯示數(shù)據(jù)的情況下移動光標或顯示,用于校正或搜索顯示數(shù)據(jù)。
- 功能設置:通過DL、N、F位設置接口數(shù)據(jù)長度、顯示行數(shù)和字體類型。
- 設置CGRAM地址:將CGRAM地址設置到地址計數(shù)器,使MPU可以訪問CGRAM數(shù)據(jù)。
- 設置DDRAM地址:將DDRAM地址設置到地址計數(shù)器,使MPU可以訪問DDRAM數(shù)據(jù),不同顯示模式下DDRAM地址范圍不同。
- 讀取忙標志和地址:顯示ST7066是否處于內部操作狀態(tài),若BF為“High”,則需等待BF變?yōu)椤癓ow”才能執(zhí)行下一條指令,同時可讀取地址計數(shù)器的值。
- 向RAM寫入數(shù)據(jù):將二進制8位數(shù)據(jù)寫入DDRAM/CGRAM,通過之前的地址設置指令選擇RAM,并根據(jù)輸入模式自動增加/減少地址。
- 從RAM讀取數(shù)據(jù):從DDRAM/CGRAM讀取二進制8位數(shù)據(jù),需先執(zhí)行地址設置指令,否則第一次讀取的數(shù)據(jù)可能無效,讀取操作后地址計數(shù)器會根據(jù)輸入模式自動增加/減少。
六、使用注意事項
6.1 一般注意事項
- 機械方面:LCD面板由玻璃制成,要避免對顯示區(qū)域表面施加過度的機械沖擊或強壓力;顯示表面的偏振片容易被刮傷和損壞,處理時要格外小心。
- 清潔方面:用浸泡有異丙醇、乙醇或三氯三氟乙烷的棉花或其他軟材料輕輕擦拭顯示表面以清除灰塵或污垢,不要使用水、酮類或芳烴,也不要用力擦洗。
- 結構方面:不要以任何方式篡改金屬框架上的標簽;未經咨詢不要對PCB進行任何修改;安裝LCM時,確保PCB不受彎曲或扭曲等應力,彈性體觸點非常脆弱,任何元件的輕微錯位都可能導致像素缺失;避免按壓金屬邊框,否則彈性體連接器可能會變形并失去接觸,導致像素缺失和顯示出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象。
- 安全方面:小心不要觸摸或吞咽可能從損壞的液晶盒中泄漏的液晶,如果液晶沾到皮膚或衣服上,立即用肥皂和水清洗。
6.2 靜電防護注意事項
- 由于模塊電路使用CMOS - LSI,操作人員接觸模塊時應接地。
- 不要用人體的任何部位觸摸導電部件,如LSI焊盤、PCB上的銅引線和接口端子。
- 不要用裸手觸摸顯示器的連接端子,以免導致端子斷開或絕緣不良。
- 模塊應存放在防靜電袋或其他抗靜電容器中。
- 只能使用正確接地的烙鐵。
- 如果使用電動螺絲刀,應接地并屏蔽以防止產生火花。
- 工作服和工作臺應采取正常的靜電防護措施。
- 由于干燥空氣容易產生靜電,建議相對濕度保持在50 - 60%。
6.3 焊接注意事項
- 只能在I/O端子上進行焊接。
- 使用接地良好且無漏電的烙鐵。
- 焊接溫度為280°C ± 10°C。
- 焊接時間為3 - 4秒。
- 使用含樹脂助焊劑的共晶焊料。
- 如果使用助焊劑,應保護LCD表面,避免助焊劑飛濺。
- 應清除助焊劑殘留物。
6.4 操作注意事項
- 可以通過改變LCD驅動電壓Vo來調整視角。
- 由于施加直流電壓會引起電化學反應,從而損壞顯示效果,因此施加的脈沖波形應為對稱波形,確保沒有直流分量,并且一定要使用指定的工作電壓。
- 驅動電壓應保持在指定范圍內,過高的電壓會縮短顯示壽命。
- 響應時間會隨著溫度的降低而增加。
- 在超出工作溫度范圍的溫度下,顯示顏色可能會受到影響。
- 使用和存儲時應將溫度保持在指定范圍內,過高的溫度和濕度可能會導致偏振退化、偏振片脫落或產生氣泡。
- 如果需要在40°C以上長期存儲,相對濕度應保持在60%以下,并避免其他不良環(huán)境因素。
總之,C81C-BW-LW65字符LCD模塊在設計和使用過程中需要我們充分了解其各項特性和注意事項,這樣才能確保其穩(wěn)定、可靠地工作。大家在實際應用中是否遇到過類似模塊的使用問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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