NHD - 0240AZ - FL - GBW字符液晶顯示模塊技術(shù)解析
在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中,液晶顯示模塊是人機(jī)交互的重要組成部分。今天我們來詳細(xì)解析Newhaven Display International推出的NHD - 0240AZ - FL - GBW字符液晶顯示模塊。
一、模塊概述
NHD - 0240AZ - FL - GBW是一款2行x40字符的液晶顯示模塊。從型號(hào)上看:
- “NHD - ”代表Newhaven Display。
- “0240 - ”表示2行x40字符的顯示規(guī)格。
- “AZ - ”是該模塊的特定型號(hào)。
- “F - ”說明采用了半透反射技術(shù)。
- “L - ”表示配備黃色/綠色LED背光源。
- “G - ”代表STN(超扭曲向列)灰色顯示。
- “B - ”意味著最佳視角為6:00方向。
- “W - ”表示具備寬溫度范圍特性,并且該模塊符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
二、功能與特性
顯示規(guī)格
- 擁有2行x40字符的顯示能力,能滿足一定的信息展示需求。
內(nèi)置控制器
內(nèi)置ST7066U控制器,其詳細(xì)規(guī)格可從http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下載。
電源要求
- 采用 +5.0V電源供電。
- 工作時(shí)采用1/16 duty,1/5 bias。
三、引腳說明與接線圖
| Pin No. | Symbol | External Connection | Function Description |
|---|---|---|---|
| 1 | VSS | Power Supply Ground | 電源地 |
| 2 | VDD | Power Supply | 邏輯供電電壓(+5.0V) |
| 3 | V0 | Power Supply | 對(duì)比度供電電壓(約0.5V) |
| 4 | RS | MPU | 寄存器選擇信號(hào),RS = 0為命令,RS = 1為數(shù)據(jù) |
| 5 | R/W | MPU | 讀寫選擇信號(hào),R/W = 1為讀,R/W = 0為寫 |
| 6 | E | MPU | 操作使能信號(hào),下降沿觸發(fā) |
| 7 - 10 | DB4 - DB7 | MPU | 高4位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線 |
| 11 - 14 | DB0 - DB3 | MPU | 低4位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線(4位操作時(shí)不使用) |
| 15 | LED + | Power Supply | 背光源陽極(通過板載電阻接+5.0V) |
| 16 | LED - | Power Supply | 背光源陰極(接地) |
推薦使用2.54mm間距的引腳作為L(zhǎng)CD連接器。
四、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 | Absolute Max | -20 | - | +70 | ?C |
| 存儲(chǔ)溫度范圍 | TST | Absolute Max | -30 | - | +80 | ?C |
| 電源電壓 | VDD | - | 4.8 | 5.0 | 5.2 | V |
| 電源電流 | IDD | VDD = 5.0V | 1.0 | 2.5 | 3.0 | mA |
| LCD對(duì)比度電壓 | VLCD | TOP = 25°C | 4.3 | 4.5 | 4.7 | 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 |
| 背光源電源電壓 | VLED | - | 4.8 | 5.0 | 5.2 | V |
| 背光源電源電流 | ILED | VLED = 5.0V | 120 | 140 | 160 | mA |
光學(xué)特性
| Item | Symbol | Condition | Min. | Typ. | Max. | Unit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 最佳視角(Top) | ?Y + | CR ≥ 2 | - | 40 | - | ? |
| 最佳視角(Bottom) | ?Y - | - | 60 | - | ? | |
| 最佳視角(Left) | θX - | - | 60 | - | ? | |
| 最佳視角(Right) | θX + | - | 60 | - | ? | |
| 對(duì)比度 | CR | - | 2 | 5 | - | - |
| 響應(yīng)時(shí)間(Rise) | TR | TOP = 25°C | - | 150 | 250 | ms |
| 響應(yīng)時(shí)間(Fall) | TF | - | 200 | 300 | ms |
五、控制器信息
| 內(nèi)置的ST7066U控制器支持多種指令操作,以下是部分常用指令: | Instruction | Instruction code | Description | 270 KHZ Execution time (fosc = ) |
|---|---|---|---|---|
| Clear Display | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 | 向DDRAM寫入 “20H” 并將DDRAM地址從AC設(shè)置為 “00H” | 1.52ms | |
| Return Home | 0 0 0 0 0 0 0 0 1 - | 將DDRAM地址從AC設(shè)置為 “00H”,若光標(biāo)移動(dòng)則返回原位置,DDRAM內(nèi)容不變 | 1.52ms | |
| Entry mode Set | 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH | 設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向和顯示移位,在數(shù)據(jù)讀寫時(shí)執(zhí)行 | 37μs | |
| Display ON/ OFF control | 0 0 0 0 0 0 1 D C B | D = 1:整個(gè)顯示開啟;C = 1:光標(biāo)開啟;B = 1:閃爍光標(biāo)開啟 | 37μs | |
| Cursor or Display shift | 0 0 0 0 0 1 S/C R/L - - | 設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)和顯示移位控制位及方向,不改變DDRAM數(shù)據(jù) | 37μs | |
| Function set | 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 |
六、時(shí)序特性
從MPU向ST7066U寫數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | Min | Typ | Max | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時(shí)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(shí)間 | Pin E | - | - | 25 | ns |
| TAS | 地址建立時(shí)間 | Pins: RS,RW,E | 0 | 0 | - | ns |
| TAH | 地址保持時(shí)間 | Pins: RS,RW,E | 10 | - | - | ns |
| TDSW | 數(shù)據(jù)建立時(shí)間 | Pins: DB0 - DB7 | 40 | - | - | ns |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 | Pins: DB0 - DB7 | 10 | - | - | ns |
從ST7066U向MPU讀數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | Min | Typ | Max | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時(shí)間 | Pin E | 1200 | - | 0 | ns |
| TPW | 使能脈沖寬度 | Pin E | 140 | - | - | ns |
| TR,TF | 使能上升/下降時(shí)間 | Pin E | - | - | 25 | ns |
| TAS | 地址建立時(shí)間 | Pins: RS,RW,E | 0 | 0 | - | ns |
| TAH | 地址保持時(shí)間 | Pins: RS,RW,E | 10 | - | - | ns |
| TDDR | 數(shù)據(jù)建立時(shí)間 | Pins: DB0 - DB7 | - | - | 100 | ns |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 | Pins: DB0 - DB7 | 10 | - | - | ns |
七、初始化程序
8位初始化
void command(char i)
{
P1 = i; //put data on output Port
D_I = 0; //D/I=LOW : send instruction
R_W = 0; //R/W=LOW:Write
E = 1;
Delay (1);
Delay(1); //enable pulse width >= 300ns
E = 0; //Clock enable:falling edge
}
void write(char i)
{
P1 = i; //put data on output Port
R_W = 0;
D_I = 1; //D/I=HIGH : send data
E = 1;
Delay (1);
Delay(1); //enable pulse width >= 300ns
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);
command (0x30); //command 0x30 = Wake up #2
Delay (10);
command (0x30); //command 0x30 = Wake up #3
Delay (10);
command (0x38); //Function set: 8-bit/2-line
command (0x10);
command (0x0c);
command (0x06); //Set cursor //Display ON; Cursor ON //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
R_W = 0;
Nybble();
i = i < 4; //Shift over by 4 bits
P1 = i;
Nybble(); //Send upper 4 bits
}
void write(char i)
{
P1 = i; //put data on output Port
R_W = 0;
D_I = 1; //D/I=HIGH : send data
Nybble();
i = i < 4; //Shift over by 4 bits
P1 = i;
Nybble (); //Clock upper 4 bits
}
void Nybble()
{
E = 1;
Delay (1);
Delay(1); //enable pulse width >= 300ns
E = 0; //Clock enable:falling edge
}
void init()
{
P1 = 0;
P3 = 0;
Delay (100);
P1 = 0x30;
Delay (30);
Nybble(); //command 0x30 = Wake up
Delay (10);
Nybble(); //command 0x30= Wake up #2
Delay (10);
Nybble (); //command 0x30 = Wake up #3
Delay(10);
P1 = 0x20;
Nybble(); //Function set: 4-bit interface
command (0x28); //Function set: 4-bit/2-line
command (0x10); //Set cursor
command (0x0F); //Display ON; Blinking cursor
command (0x06); //Entry Mode set
}
八、質(zhì)量信息與注意事項(xiàng)
質(zhì)量測(cè)試
| Test Item | Content of Test | Test Condition | Note |
|---|---|---|---|
| High Temperature storage | 長(zhǎng)時(shí)間施加高存儲(chǔ)溫度的耐久性測(cè)試 | +80?C , 48hrs | 2 |
| Low Temperature storage | 長(zhǎng)時(shí)間施加低存儲(chǔ)溫度的耐久性測(cè)試 | -30?C , 48hrs | 1,2 |
| High Temperature Operation | 長(zhǎng)時(shí)間施加電應(yīng)力(電壓和電流)和高熱應(yīng)力的耐久性測(cè)試 | +70?C 48hrs | 2 |
| Low Temperature Operation | 長(zhǎng)時(shí)間施加電應(yīng)力(電壓和電流)和低熱應(yīng)力的耐久性測(cè)試 | -20?C , 48hrs | 1,2 |
| High Temperature / Humidity Operation | 長(zhǎng)時(shí)間施加電應(yīng)力(電壓和電流)以及高溫高濕應(yīng)力的耐久性測(cè)試 | +40?C , 90% RH , 48hrs | 1,2 |
| Thermal Shock resistance | 在高低熱應(yīng)力循環(huán)期間施加電應(yīng)力(電壓和電流)的耐久性測(cè)試 | 0?C,30min -> 25?C,5min -> 50?C,30min = 1 cycle 10 cycles | |
| Vibration test | 施加振動(dòng)以模擬運(yùn)輸和使用的耐久性測(cè)試 | 10 - 55Hz , 15mm振幅。每個(gè)方向(X,Y,Z)60秒,共15分鐘 | 3 |
| Static electricity test | 施加靜電放電的耐久性測(cè)試 | VS = 800V, RS = 1.5kΩ, CS = 100pF One time |
注意事項(xiàng)
- 注意事項(xiàng)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。
在使用NHD - 0240AZ - FL - GBW字符液晶顯示模塊時(shí),工程師們需要綜合考慮其各項(xiàng)特性和參數(shù),合理設(shè)計(jì)電路和編寫程序,以確保模塊的正常運(yùn)行。你在實(shí)際使用該模塊時(shí)遇到過哪些問題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享。
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