NHD-0416BZ-FL-GBW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(LCM)是不可或缺的人機(jī)交互界面。今天我們來深入剖析Newhaven Display公司的NHD - 0416BZ - FL - GBW字符液晶顯示模塊,了解它的特性、參數(shù)以及使用方法。
一、產(chǎn)品概述
NHD - 0416BZ - FL - GBW是一款4行16字符的液晶顯示模塊,內(nèi)置ST7066U控制器,采用+5.0V電源供電,具備1/16 duty、1/5 bias的特性,并且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。其型號中的各個(gè)部分含義如下:
- “0416”:代表4行16字符顯示。
- “BZ”:為特定的型號標(biāo)識。
- “F”:表示具有透反特性。
- “L”:采用黃/綠色LED背光,STN正性、灰色顯示。
- “B”:最佳視角為6:00方向。
- “W”:具備寬溫度工作范圍。
二、引腳說明與接線圖
| 該模塊共有16個(gè)引腳,各引腳功能如下: | 引腳編號 | 符號 | 外部連接 | 功能描述 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VSS | 電源地 | 提供電源接地 | |
| 2 | VDD | 電源 | 邏輯電源電壓(+5.0V) | |
| 3 | V0 | 電源 | 對比度調(diào)節(jié)電源電壓(約0.4V) | |
| 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(shí)不使用 | |
| 11 - 14 | DB4 – DB7 | MPU | 高4位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線 | |
| 15 | LED+ | 電源 | 背光陽極(通過板載電阻接+5.0V) | |
| 16 | LED- | 電源 | 背光陰極(接地) |
推薦使用2.54mm間距的引腳作為LCD連接器。
三、電氣與光學(xué)特性
電氣特性
| 項(xiàng)目 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | - | 4.7 | 5.0 | 5.3 | V |
| 電源電流 | IDD | VDD = 5.0V | 1.0 | 1.5 | 2.5 | mA |
| LCD電源(對比度) | 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 |
| 背光電源電壓 | VLED | - | 4.7 | 5.0 | 5.3 | V |
| 背光電源電流 | ILED | VLED = 5.0V | 120 | 140 | 160 | mA |
光學(xué)特性
| 項(xiàng)目 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最佳視角 | 頂部 | ?Y+ | CR ≥ 2 | - | 40 | - | ? |
| 底部 | ?Y- | - | 60 | - | ? | ||
| 左側(cè) | θX- | - | 60 | - | ? | ||
| 右側(cè) | θX+ | - | 60 | - | ? | ||
| 對比度 | CR | - | - | 2 | 5 | - | |
| 響應(yīng)時(shí)間 | 上升 | TR | TOP = 25°C | - | 150 | 250 | ms |
| 下降 | TF | - | 200 | 300 | ms |
四、控制器信息
模塊內(nèi)置ST7066U控制器,可從http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下載其詳細(xì)規(guī)格書。
五、顯示字符地址碼
| 該模塊的顯示字符地址碼如下: | 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 | ||||||||||
| 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F | ||||||||||
| 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F | ||||||||||
| 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F |
六、命令表
| 該模塊提供了多種命令,用于控制顯示和操作,以下是部分常用命令: | 指令 | 指令代碼(RS、R/W、DB7 - DB0) | 描述 | 270 KHZ執(zhí)行時(shí)間(fOSC =) |
|---|---|---|---|---|
| 清屏 | 0 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 | |
| 返回主頁 | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 - | 將DDRAM地址從AC設(shè)置為“00H”,若光標(biāo)已移動(dòng)則返回原始位置,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(dòng)方向并指定顯示移位,在數(shù)據(jù)讀寫時(shí)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(gè)顯示開啟;C = 1:光標(biāo)開啟;B = 1:閃爍光標(biāo)開啟 | 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(dòng)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 |
七、時(shí)序特性
從MPU向ST7066U寫數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 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 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 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 |
八、初始化程序示例
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; //Send lower 4 bits //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;
Nybble();
i = i < 4;
P1 = i;
D_I = 1; //D/I=HIGH : send data
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); //Wait >40 msec after power is applied
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
}
九、質(zhì)量信息與注意事項(xiàng)
該模塊經(jīng)過了多種測試,包括高溫存儲、低溫存儲、高溫運(yùn)行、低溫運(yùn)行、高溫高濕運(yùn)行、熱沖擊抵抗、振動(dòng)測試和靜電測試等。在使用時(shí),需注意查看www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf中的使用注意事項(xiàng),并了解http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms的保修信息和條款。
NHD - 0416BZ - FL - GBW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。電子工程師在設(shè)計(jì)時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況合理選擇和使用該模塊。你在使用這款模塊時(shí)遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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