Newhaven Display字符液晶显示模块NHD技术解析

在电子设备的设计中，液晶显示模块是人机交互的重要组成部分。Newhaven Display推出的NHD字符液晶显示模块具有诸多特性，下面我们来详细了解其相关技术。

文件下载：NHD-0116GZ-FSR-FBW.pdf

一、产品概述

NHD字符液晶显示模块为1行16字符显示，内置ST7066U控制器，采用+5.0V电源供电，具备1/16 duty、1/5 bias的驱动方式，并且符合RoHS标准。该模块在电子设备中可用于显示各种字符信息，为用户提供直观的交互界面。

二、机械与引脚设计

机械图纸

机械图纸给出了模块的外形尺寸和引脚分配。其标准公差为线性±0.3mm，显示类型为FSTN/Positive/Transflective/6:00视角，工作温度范围为 -20°C - 70°C，存储温度范围为 -30°C - 80°C，背光源为红色。

引脚说明与接线图

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. 0.5V)
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. 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	Power supply for LED Backlight (+5.0V via on - board resistor)
16	LED-	Power Supply	Ground for Backlight

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器。

三、电气与光学特性

电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	Top	Absolute Max	-20	-	+70	⁰C
Storage Temperature Range	Tst	Absolute Max	-30	-	+80	⁰C
Supply Voltage	VDD		4.7	5.0	5.5	V
Supply Current	IDD	Ta = 25°C, VDD = 5.0V	-	1.5	2.5	mA
Supply for LCD (contrast)	VDD - V0	Ta = 25°C	-	4.5	-	V
“H” Level input	Vih		0.7 VDD	-	VDD	V
“L” Level input	Vil		0	-	0.6	V
“H” Level output	Voh		3.9	-	-	V
“L” Level output	Vol		-	-	0.4	V
Backlight Supply Voltage	Vled	-	-	5.0	-	V
Backlight Supply Current	Iled	Vled = 5.0V	-	30	-	mA

光学特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Viewing Angle – Vertical (top)	AV	Cr ≥ 3	-	20	-	⁰
Viewing Angle – Vertical (bottom)	AV	Cr ≥ 3	-	50	-	⁰
Viewing Angle – Horizontal (left)	AH	Cr ≥ 3	-	30	-	⁰
Viewing Angle – Horizontal (right)	AH	Cr ≥ 3	-	30	-	⁰
Contrast Ratio	Cr		3	5	-	-
Response Time (rise)	Tr	-	-	150	250	ms
Response Time (fall)	Tf	-	-	150	250	ms

这些特性决定了模块在不同环境下的显示效果和性能表现，工程师在设计时需要根据实际需求进行考量。

四、指令集与内置字体

指令表

模块提供了一系列指令，用于控制显示内容、光标位置等。例如，Clear Display指令可将DDRAM地址设置为“00H”并清除显示内容；Return Home指令可将DDRAM地址设置为“00H”并将光标返回原始位置。

内置字体表

内置字体表定义了不同编码对应的字符显示，涵盖了多种字符和符号，方便工程师进行字符显示的编程。

五、初始化程序示例

8位初始化

void command(char i)
{
    P1 = i; D1 = 0; R_W = 0; E = 1; 
    Delay(1); 
    E = 0; 
}

void write(char i)
{
    P1 = i; DI = 1; 
    R_W = 0; E = 1; 
    Delay(1); E = 0; 
}

void init()
{
    E = 0;
    Delay(10); command(0x30); Delay(10); command(0x30); command(0x10); Delay(30); command(0x30); command(0x38); Delay(100); 
    command(0x0c); 
    command(0x06); 
}

4位初始化

void command(char i)
{
    P1 = i; D1 = 0; 
    i = i < < 4; R_W = 0; Nybble(); P1 = i; Nybble(); 
}

void write(char i)
{
    Nybble(); i = i < < 4; DI = 1; P1 = i; R_W = 0; P1 = i; Nybble(); 
}

void Nybble()
{
    E = 1;
    Delay(1); 
    E = 0; 
}

void init()
{
    P1 = 0; P3 = 0;
    Delay(100); P1 = 0x30; 
    Delay(30); Nybble(); 
    Nybble(); P1 = 0x20; command(0x06); command(0x0F); Delay(10); Delay(10); Nybble(); command(0x10); Delay(10); command(0x28); Nybble(); 
}

这些初始化程序为工程师提供了快速上手的代码示例，方便在实际项目中进行开发。

六、质量测试

产品进行了多项质量测试，包括高温存储、低温存储、高温运行、低温运行、高温高湿运行、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等。这些测试确保了产品在不同环境和条件下的可靠性和稳定性。

在实际设计中，电子工程师需要综合考虑模块的各项特性和性能，根据具体的应用场景进行合理的设计和优化。你在使用这类液晶显示模块时，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。