深入解析NHD-0220DZ-NSW-FBW字符液晶顯示模塊
在電子設(shè)備的設(shè)計中,液晶顯示模塊是不可或缺的一部分,它為用戶提供了直觀的信息交互界面。今天我們要深入探討的是Newhaven Display公司的NHD-0220DZ-NSW-FBW字符液晶顯示模塊,從產(chǎn)品概述、功能特性、電氣與光學(xué)特性、控制器信息等多個方面進(jìn)行詳細(xì)解析。
產(chǎn)品概述
NHD-0220DZ-NSW-FBW是一款2行x20字符的液晶顯示模塊,型號中的各個部分都有其特定含義:
- “NHD-”代表Newhaven Display。
- “0220-”表示2行x20字符的顯示規(guī)格。
- “DZ-”為具體型號。
- “N-”表示透射式。
- “SW-”代表側(cè)面白色LED背光。
- “F-”是FSTN負(fù)性顯示模式。
- “B-”表示6:00最佳視角。
- “W-”意味著寬溫度范圍,并且該產(chǎn)品符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
功能與特性
顯示規(guī)格
該模塊具有2行x20字符的顯示能力,能夠清晰地顯示文本信息,滿足一般的信息展示需求。
內(nèi)置控制器
內(nèi)置ST7066U控制器,它為模塊的穩(wěn)定運行提供了有力支持??刂破鞯氖褂檬沟媚K的操作更加方便,能夠與微處理器進(jìn)行有效的通信。
電源與工作模式
采用+5.0V電源供電,工作模式為1/16 duty,1/5 bias,這種工作模式有助于保證顯示的穩(wěn)定性和清晰度。
引腳說明與接線圖
| 模塊的引腳定義明確,每個引腳都有其特定的功能: | Pin No. | Symbol | External Connection | Function Description |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VSS | Power Supply | 接地 | |
| 2 | VDD | Power Supply | 邏輯電源電壓(+5.0V) | |
| 3 | V0 | Adj. Power Supply | 對比度電源(約0.7V) | |
| 4 | RS | MPU | 寄存器選擇信號,RS=0為命令,RS=1為數(shù)據(jù) | |
| 5 | R/W | MPU | 讀寫選擇信號,R/W=1為讀,R/W=0為寫 | |
| 6 | E | MPU | 操作使能信號,下降沿觸發(fā) | |
| 7 - 10 | DB0 – DB3 | MPU | 低4位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線,4位操作時不使用 | |
| 11 - 14 | DB4 – DB7 | MPU | 高4位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線 | |
| 15 | LED_A | Power Supply | 背光陽極(通過板載電阻接+5.0V) | |
| 16 | LED_K | Power Supply | 背光陰極(接地) |
推薦使用2x8 2.54mm間距的連接器進(jìn)行連接,這樣可以確保連接的穩(wěn)定性和可靠性。
電氣與光學(xué)特性
電氣特性
| Item | Symbol | Condition | Min. | Typ. | Max. | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作溫度范圍 | TOP | 絕對最大 | -20 | - | +70 | ?C |
| 存儲溫度范圍 | TST | 絕對最大 | -30 | - | +80 | ?C |
| 電源電壓 | VDD | - | 4.5 | 5.0 | 5.5 | V |
| 電源電流 | IDD | VDD = 5.0V | 1.0 | 1.2 | 1.5 | mA |
| 液晶電源(對比度) | VLCD | TOP = 25°C | 4.2 | 4.35 | 4.5 | V |
| “H” 電平輸入 | VIH | - | 0.7 * VDD | - | VDD | V |
| “L” 電平輸入 | VIL | - | VSS | - | 0.6 | V |
| “H” 電平輸出 | VOH | - | 3.9 | - | VDD | V |
| “L” 電平輸出 | VOL | - | VSS | - | 0.4 | V |
| 背光電源電流 | ILED | VLED = 5.0V | 24 | 32 | 40 | mA |
| 背光電源電壓 | VLED | - | 4.9 | 5.0 | 5.1 | V |
光學(xué)特性
| Item | Symbol | Condition | Min. | Typ. | Max. | Unit | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最佳視角 | 頂部 | ?Y+ | CR ≥ 2 | - | 30 | - | ? | |
| 底部 | ?Y- | - | 60 | - | ? | |||
| 左側(cè) | θX- | - | 45 | - | ? | |||
| 右側(cè) | θX+ | - | 45 | - | ? | |||
| 對比度 | CR | - | 2 | 5 | - | - | ||
| 響應(yīng)時間 | 上升 | TR | TOP = 25°C | - | 150 | 200 | ms | |
| 下降 | TF | - | 150 | 200 | ms |
這些特性決定了模塊在不同環(huán)境下的顯示效果,工程師在設(shè)計時需要根據(jù)實際需求進(jìn)行考慮。
控制器信息
內(nèi)置的ST7066U控制器是模塊的核心,其詳細(xì)規(guī)格可以從http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下載。同時,文檔中還給出了DDRAM地址和命令表,方便工程師進(jìn)行編程控制。
DDRAM地址
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 | |||||||||
| 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 |
命令表
| Instruction | Instruction code | Description | 270 KHZ Execution time (f OSC = | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RS | R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 | ||||||||||||
| 清屏 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 將“20H”寫入DDRAM并將DDRAM地址從AC設(shè)置為“00H” | 1.52ms | |
| 歸位 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | - | 將DDRAM地址從AC設(shè)置為“00H”,如果光標(biāo)移動則返回其原始位置,DDRAM內(nèi)容不變 | 1.52ms | |
| 輸入模式設(shè)置 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | I/D | SH | 設(shè)置光標(biāo)移動方向并指定顯示移位,這些參數(shù)在數(shù)據(jù)讀寫時執(zhí)行 | 37μs | |
| 顯示開/關(guān)控制 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | D | C | B | D=1:整個顯示打開;C=1:光標(biāo)打開;B=1:閃爍光標(biāo)打開 | 37μs | |
| 光標(biāo)或顯示移位 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | S/C | R/L | - | - | 設(shè)置光標(biāo)移動和顯示移位控制位及方向,不改變DDRAM數(shù)據(jù) | 37μs | |
| 功能設(shè)置 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | DL | N | F | - | - | DL:接口數(shù)據(jù)為8/4位;N:行數(shù)為2/1;F:字體大小為5x11/5x8 | 37μs | |
| 設(shè)置CGRAM地址 | 0 | 0 | 0 | 1 | AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址計數(shù)器中設(shè)置CGRAM地址 | 37μs | ||||||
| 設(shè)置DDRAM地址 | 0 | 0 | 1 | AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址計數(shù)器中設(shè)置DDRAM地址 | 37μs | |||||||
| 讀取忙標(biāo)志和地址 | 0 | 1 | BF | AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 通過讀取BF可知是否處于內(nèi)部操作中,也可讀取地址計數(shù)器內(nèi)容 | 0s | |||||||
| 向地址寫入數(shù)據(jù) | 1 | 0 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)部RAM(DDRAM/CGRAM) | 37μs | |
| 從RAM讀取數(shù)據(jù) | 1 | 1 | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | 從內(nèi)部RAM(DDRAM/CGRAM)讀取數(shù)據(jù) | 37μs |
時序特性
寫入數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | 時間 | 單位 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時間 | Pin E | 1200 | ns | ||
| TPW | 使能脈沖寬度 | Pin E | 140 | ns | ||
| TR,TF | 使能上升/下降時間 | Pin E | 25 | ns | ||
| TAS | 地址建立時間 | Pins: RS,RW,E | 0 | - | ns | |
| TAH | 地址保持時間 | Pins: RS,RW,E | 10 | ns | ||
| TDSW | 數(shù)據(jù)建立時間 | Pins: DB0 - DB7 | 40 | - | ns | |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時間 | Pins: DB0 - DB7 | 10 | ns |
讀取數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | 時間 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時間 | Pin E | 1200 | ns |
| Tpw | 使能脈沖寬度 | Pin E | 140 | ns |
| TR,TF | 使能上升/下降時間 | Pin E | 25 | ns |
| TAS | 地址建立時間 | Pins: RS,RW,E | 0 | ns |
| TAH | 地址保持時間 | Pins: RS,RW,E | 10 | ns |
| TDDR | 數(shù)據(jù)建立時間 | Pins: DB0 - DB7 | 100 | ns |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時間 | Pins: DB0 - DB7 | 10 | ns |
這些時序特性對于確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸和模塊的正常工作至關(guān)重要,工程師在設(shè)計電路時需要嚴(yán)格按照這些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
初始化程序示例
文檔中給出了8位和4位初始化的示例程序,這些程序可以幫助工程師快速上手,實現(xiàn)模塊的初始化。
8位初始化
/**********************************************************/
void command(char i) {
P1 = i; //put data on output Port
D_I = 0; //D/I=LOW : send instruction
RW = 0; //R/W=LOW:Write
E = 1;
Delay(1);
E = 0; //Clock enable: falling edge
}
void write(char i) {
P1 = i; //put data on output Port
D_I = 1; //D/I=HIGH : send data
RW = 0; //R/W=LOW : Write
E = 1;
Delay(1);
E = 0; //Clock enable: falling edge
}
void init() {
E = 0;
Delay(100); //Wait >40 msec after power is applied
command(0x30); //command 0x30 = Wake up
Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available
command(0x30); //command 0x30 = Wake up #2
Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available
command(0x30); //command 0x30 = Wake up #3
Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available
command(0x38); //Function set: 8-bit/2-line
command(0x0c); //Display ON; Cursor ON
command(0x06); //Entry mode set
}
4位初始化
/**********************************************************/
void command(char i) {
P1 = i; //put data on output Port
D_I = 0; //D/I=LOW : send instruction
RW = 0; //R/W=LOW: Write
Nybble(); //Send upper 4 bits
i = i < 4; //Shift over by 4 bits
P1 = i; //put data on output Port
Nybble(); //Send upper 4 bits
}
void write(char i) {
P1 = i; //put data on output Port
D_I = 1; //D/I=HIGH : send data
RW = 0; //R/W=LOW: Write
Nybble(); //Clock upper 4 bits
i = i < 4; //Shift over by 4 bits
P1 = i; //put data on output Port
Nybble(); //Clock upper 4 bits
}
void Nybble() {
E = 1;
Delay(1);
E = 0; //Clock enable: falling edge
}
void init() {
P1 = 0;
P3 = 0;
Delay(100); //Wait >40 msec after power is applied
P1 = 0x30; //put 0x30 on the output port
Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available
Nybble(); //command 0x30 = Wake up
Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available
Nybble(); //command 0x30 = Wake up #2
Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available
Nybble(); //command 0x30 = Wake up #3
Delay(10);
P1 = 0x20; //put 0x20 on the output port
Nybble(); //Function set: 4-bit interface
command(0x28); //Function set: 4-bit/2-line
command(0x0F); //Display ON; Blinking cursor
command(0x06); //Entry Mode set
}
質(zhì)量信息與注意事項
文檔中還給出了該模塊的質(zhì)量測試信息,包括高溫存儲、低溫存儲、高溫操作、低溫操作、高溫高濕操作、熱沖擊抗性、振動測試和靜電測試等。同時,使用LCD/LCM時需要注意一些事項,可參考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf。保修信息和條款可查看http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。
通過對NHD-0220DZ-NSW-FBW字符液晶顯示模塊的詳細(xì)解析,我們可以看到它具有豐富的功能和良好的性能。在實際設(shè)計中,工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇和使用該模塊,同時要注意其電氣、光學(xué)特性和時序要求,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。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
+關(guān)注
關(guān)注
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