NHD - 0220GZ - FL - YBW字符液晶顯示模塊技術(shù)剖析
在電子設(shè)備的設(shè)計中,顯示模塊是不可或缺的一部分。今天我們來深入了解一下Newhaven Display International推出的NHD - 0220GZ - FL - YBW字符液晶顯示模塊,看看它有哪些特點和技術(shù)細(xì)節(jié)。
一、產(chǎn)品概述
NHD - 0220GZ - FL - YBW模塊有著清晰的命名規(guī)則,每個部分都代表著特定的含義:
- “NHD - ”:代表Newhaven Display。
- “0220 - ”:表示該模塊為2行,每行20個字符的顯示規(guī)格。
- “GZ - ”:特定的型號標(biāo)識。
- “F - ”:采用了半反半透技術(shù)。
- “L - ”:配備黃色/綠色LED背光。
- “Y - ”:STN正性,黃色/綠色顯示。
- “B - ”:最佳視角為6:00方向。
- “W - ”:具備寬溫度工作范圍。 同時,該模塊符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
二、功能與特性
顯示規(guī)格
該模塊能夠顯示2行,每行20個字符,滿足一般信息顯示的需求。
內(nèi)置控制器
內(nèi)置了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,工作時的一些參數(shù)如下:
- 1/16 duty,1/5 bias。
- 工作溫度范圍為 -20°C 到 +70°C,存儲溫度范圍為 -30°C 到 +80°C。
三、引腳說明與接線圖
| 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)電壓(約0.5V) |
| 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 | 低四位雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線,4位操作時不使用 |
| 11 - 14 | DB4 – DB7 | MPU | 高四位雙向三態(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。
四、電氣與光學(xué)特性
電氣特性
| 項目 | 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 | - | 4.8 | 5.0 | 5.2 | V |
| 電源電流 | IDD | VDD = 5.0V | 0.5 | 2.0 | 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 | - | 4.8 | 5.0 | 5.2 | V |
| 背光電源電流 | ILED | VLED = 5.0V | 110 | 130 | 150 | mA |
光學(xué)特性
| 項目 | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最佳視角 | 頂部 | ?Y+ | CR ≥ 2 | - | 30 | - | ° |
| 底部 | ?Y - | - | 50 | - | ° | ||
| 左側(cè) | θX - | - | 50 | - | ° | ||
| 右側(cè) | θX+ | - | 50 | - | ° | ||
| 對比度 | CR | - | 2 | 5 | - | - | |
| 響應(yīng)時間 | 上升 | TR | TOP = 25°C | - | 150 | 250 | ms |
| 下降 | TF | - | 200 | 300 | ms |
五、控制器信息
| 內(nèi)置的ST7066U控制器在模塊中起著關(guān)鍵作用。DDRAM地址有特定的分布,如下: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 12 | 13 | 14 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D | 0F | 10 | 11 | 12 | 13 | ||||||||||||
| 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D | 4F | 50 | 51 | 52 | 53 |
六、指令表
| 指令 | 指令代碼 | 描述 | 270 KHZ執(zhí)行時間(fOSC = ) |
|---|---|---|---|
| 清除顯示 | 0 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 |
| 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)移動則返回原位置,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,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,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 | 向內(nèi)部RAM(DDRAM/CGRAM)寫入數(shù)據(jù) | 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 |
七、時序特性
從MPU向ST7066U寫入數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時間 | 引腳E | 1200 | - | - | ns |
| TPW | 使能脈沖寬度 | 引腳E | 140 | - | - | ns |
| TR,TF | 使能上升/下降時間 | 引腳E | - | - | 25 | ns |
| TAS | 地址建立時間 | 引腳:RS,RW,E | 0 | 0 | - | ns |
| TAH | 地址保持時間 | 引腳:RS,RW,E | 10 | - | - | ns |
| TDSW | 數(shù)據(jù)建立時間 | 引腳:DB0 - DB7 | 40 | - | - | ns |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時間 | 引腳:DB0 - DB7 | 10 | - | - | ns |
從ST7066U向MPU讀取數(shù)據(jù)
| 參數(shù) | 描述 | 引腳 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tc | 使能周期時間 | 引腳E | 1200 | - | - | ns |
| Tpw | 使能脈沖寬度 | 引腳E | 140 | - | - | ns |
| TR,TF | 使能上升/下降時間 | 引腳E | - | - | 25 | ns |
| TAS | 地址建立時間 | 引腳:RS,RW,E | 0 | - | - | ns |
| TAH | 地址保持時間 | 引腳:RS,RW,E | 10 | - | - | ns |
| TDDR | 數(shù)據(jù)建立時間 | 引腳:DB0 - DB7 | 100 | - | - | ns |
| TH | 數(shù)據(jù)保持時間 | 引腳:DB0 - DB7 | 10 | - | - | ns |
八、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; //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
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); //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
質(zhì)量測試
該模塊進(jìn)行了多項質(zhì)量測試,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,具體測試條件和時間可參考文檔。
注意事項
使用LCD/LCM時的注意事項可在www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf查看。同時,保修信息和條款可訪問http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms 。
在實際設(shè)計中,我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景,合理選擇初始化方式和使用模塊的各項功能。大家在使用這個模塊的過程中,有沒有遇到過什么特別的問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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