深入解析NHD - 0216K1Z - NSW - BBW - L字符液晶顯示模塊

在電子設(shè)計領(lǐng)域，液晶顯示模塊是人機交互中不可或缺的組件。今天我們就來詳細解析Newhaven Display International公司的NHD - 0216K1Z - NSW - BBW - L字符液晶顯示模塊，看看它有哪些特性和優(yōu)勢，以及如何在實際項目中應(yīng)用。

文件下載：NHD-0216K1Z-NSW-BBW-L.pdf

模塊概述

產(chǎn)品命名含義

NHD - 0216K1Z - NSW - BBW - L這個型號包含了豐富的信息：

“NHD - ”代表Newhaven Display。
“0216 - ”表示該模塊有2行，每行可顯示16個字符。
“K1Z - ”是具體的型號。
“N - ”表示透射式。
“SW - ”代表側(cè)面白色LED背光。
“B - ”有兩個含義，一是STN - 藍色（ - ），二是6:00最優(yōu)視角。
“W - ”表示寬溫度范圍。
“L - ”意味著低功耗，并且該產(chǎn)品符合RoHS標準。

功能與特性

顯示能力：具備2行×16字符的顯示能力，能滿足基本的信息展示需求。
內(nèi)置控制器：采用ST7066U控制器，為顯示功能提供了穩(wěn)定的支持。
電源要求：使用 +5.0V 電源供電，采用1/16 duty，1/5 bias。
環(huán)保標準：符合RoHS標準，體現(xiàn)了環(huán)保理念。

機械與電氣特性

機械繪圖

機械繪圖相關(guān)信息屬于Newhaven Display International公司的專有財產(chǎn)，未經(jīng)許可不得復(fù)制、再現(xiàn)和披露。

引腳描述與接線圖

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	VSS	Power Supply	Ground
2	VDD	Power Supply	Supply Voltage for logic (+5.0V)
3	V0	Adj Power Supply	Power supply for contrast (approx. 1.3V)
4	RS	MPU	Register Select signal. RS = 0: Command, RS = 1: Data
5	R/W	MPU	Read/Write select signal, R/W = 1: Read R/W: = 0: Write
6	E	MPU	Operation Enable signal. Falling edge triggered.
7 - 10	DB0 – DB3	MPU	Four low order bi - directional three - state data bus lines. These four are not used during 4 - bit operation.
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	Four high order bi - directional three - state data bus lines.
15	LED+	Power Supply	Backlight Anode (+5.0V via on - board resistor)
16	LED -	Power Supply	Backlight Cathode (Ground)

推薦的LCD連接器為2.54mm間距引腳，不過文檔中未提及背光連接器的匹配信息。

電氣特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	T OP	Absolute Max	-20	-	+70	?C
Storage Temperature Range	T ST	Absolute Max	-30	-	+80	?C
Supply Voltage	V DD	-	4.5	5.0	5.5	V
Supply Current	I DD	T OP = 25°C	0.5	1.0	2.0	mA
Supply for LCD (contrast)	V IH	V DD = 5.0V	3.6	3.7	3.8	V
“H” Level input	V IL	-	0.7*V DD	-	V DD	V
“L” Level input	V OH	-	V SS	-	0.6	V
“H” Level output	V OL	-	3.9	-	V DD	V
“L” Level output	T OP	-	V SS	-	0.4	V
Backlight Supply Current	I LED	-	10	32	40	mA
Backlight Supply Voltage	V LED	I LED = 32mA	-	5.0	-	V

從這些電氣特性可以看出，該模塊在較寬的溫度范圍內(nèi)都能正常工作，并且對電源的要求也比較常見，方便在不同的應(yīng)用場景中使用。

光學(xué)特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Optimal Viewing Angles	Top		?Y+	Cr ≥ 2	-	20	-	°
Bottom		?Y -	-	40	-	°
Left		θX -	-	30	-	°
Right			θX+	-	30	-	°
Contrast Ratio			Cr	-	-	3	-	-
Response Time		Rise	Tr	-	-	150	200	ms
	Fall	Tf	-	-	150	200	ms

了解這些光學(xué)特性有助于我們在實際應(yīng)用中合理設(shè)置視角和對比度，以獲得最佳的顯示效果。

控制器信息

模塊內(nèi)置ST7066U控制器，其詳細規(guī)格可從http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下載。同時，文檔還給出了DDRAM地址的相關(guān)信息，方便我們進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。

指令表

Instruction	Instruction code										Description	270 KHZ Execution time (fosc =
RS									R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
Clear Display	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	Write “20H” to DDRAM and set DDRAM address to “00H” from AC	1.52ms
Return Home	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-	Set DDRAM Address to “00H” from AC and return cursor to its original position if shifted. The contents of DDRAM are not changed.	1.52ms
Entry mode Set	0	0	0	0	0	0	0	1	I/D	SH	Sets cursor move direction and specifies display shift. These parameters are performed during data write and read.	37μs
Display ON/ OFF control	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B	D = 1: Entire display on C = 1: Cursor on B = 1: Blinking cursor on	37μs
Cursor or Display shift	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	-	-	Sets cursor moving and display shift control bit, and the direction without changing DDRAM data.	37μs
Function set	0	0	0	0	1	DL	N	F	-	-	DL: Interface data is 8/4 bits N: Number of lines is 2/1 F: Font size is 5x11/5x8	37μs
Set CGRAM Address	0	0	0	1						AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	Set CGRAM address in address counter	37μs
Set DDRAM Address	0	0	1							AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	Set DDRAM address in address counter.	37μs
Read busy Flag and Address	0	1	BF							AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	Whether during internal operation or not can be known by reading BF. The contents of address counter can also be read.	0s
Write data To Address	1	0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Write data into internal RAM (DDRAM/CGRAM).	37μs
Read data From RAM	1	1	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Read data from internal RAM (DDRAM/CGRAM).	37μs

這些指令為我們控制顯示模塊提供了詳細的操作方法，工程師可以根據(jù)實際需求選擇合適的指令進行編程。

時序特性

從MPU向ST7066U寫數(shù)據(jù)

Tc	Enable Cycle Time	Pin E	1200			ns
TPW	Enable Pulse Width	Pin E	140			ns
TR,TF	Enable Rise/Fall Time	Pin E			25	ns
TAS	Address Setup Time	Pins: RS,RW,E	0	0		ns
TAH	Address Hold Time	Pins: RS,RW,E	10	-		ns
TDSW	Data Setup Time	Pins: DB0 - DB7	40	-		ns
TH	Data Hold Time	Pins: DB0 - DB7	10			ns

從ST7066U向MPU讀數(shù)據(jù)

Tc	Enable Cycle Time	Pin E	1200		-	ns
TPW	Enable Pulse Width	Pin E	140			ns
TR,TF	Enable Rise/Fall Time	Pin E		-	25	ns
TAS	Address Setup Time	Pins: RS,RW,E	0	0		ns
TAH	Address Hold Time	Pins: RS,RW,E	10			ns
TDDR	Data Setup Time	Pins: DB0 - DB7	-		100	ns
TH	Data Hold Time	Pins: DB0 - DB7	10			ns

了解這些時序特性對于正確地進行數(shù)據(jù)讀寫操作至關(guān)重要，在設(shè)計電路和編寫程序時需要嚴格按照這些時序要求來進行。

初始化程序示例

文檔中給出了8位和4位初始化的程序示例，這為工程師在實際應(yīng)用中快速實現(xiàn)模塊的初始化提供了參考。大家可以根據(jù)自己的需求選擇合適的初始化方式。

質(zhì)量信息與注意事項

質(zhì)量測試

Test Item	Content of Test	Test Condition	Note
High Temperature storage	Endurance test applying the high storage temperature for a long time.	+80?C , 200hrs	2
Low Temperature storage	Endurance test applying the low storage temperature for a long time.	-30?C , 200hrs	1,2
High Temperature Operation	Endurance test applying the electric stress (voltage & current) and the high thermal stress for a long time.	+70?C , 200hrs	2
Low Temperature Operation	Endurance test applying the electric stress (voltage & current) and the low thermal stress for a long time.	-20?C , 200hrs	1,2
High Temperature / Humidity Operation	Endurance test applying the electric stress (voltage & current) and the high thermal with high humidity stress for a long time.	+60?C , 90% RH , 96hrs	1,2
Thermal Shock resistance	Endurance test applying the electric stress (voltage & current) during a cycle of low and high thermal stress.	-20?C, 30min -> 25?C, 5min -> 70?C, 30min = 1 cycle For 10 cycles
Vibration test	Endurance test applying vibration to simulate transportation and use.	10 - 55Hz, 1.5mm amplitude. 60 sec in each of 3 directions X,Y,Z For 15 minutes	3
Static electricity test	Endurance test applying electric static discharge.	VS = ±600V(contact),±800V(air), RS = 330Ω, CS = 150pF 10 times

這些測試表明該模塊在不同的環(huán)境條件下都具有較好的穩(wěn)定性和耐久性。

注意事項

使用LCDs/LCMs時的注意事項可在www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf查看，同時，關(guān)于保修信息和條款可訪問http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。

綜上所述，NHD - 0216K1Z - NSW - BBW - L字符液晶顯示模塊具有豐富的功能和良好的性能，適用于多種電子設(shè)備的顯示需求。在實際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)這些詳細的技術(shù)文檔進行合理的設(shè)計和開發(fā)。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。

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液晶顯示模塊

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電氣特性

光學(xué)特性

控制器信息

指令表

時序特性

從MPU向ST7066U寫數(shù)據(jù)

從ST7066U向MPU讀數(shù)據(jù)

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