探索NHD - 0216HZ - FL - GBW液晶显示模块：特性、参数与应用指南

在电子设计领域，液晶显示模块（LCM）是人机交互中不可或缺的组件。今天，我们将深入探讨Newhaven Display推出的NHD - 0216HZ - FL - GBW液晶显示模块，详细解析其特性、参数以及操作指令，为电子工程师们提供全面的设计参考。

文件下载：NHD-0216HZ-FL-GBW.pdf

一、产品概述

NHD - 0216HZ - FL - GBW是一款符合RoHS标准的液晶显示模块，具有2行16字符的显示能力。其型号中的各个部分都有特定含义：

• “0216”代表2行16字符显示。
• “HZ”为版本线标识。
• “F”表示半透反射类型。
• “L”代表黄/绿色LED背光。
• “G”是STN - 灰色显示模式。
• “B”表示6:00视角。
• “W”意味着宽温度范围（-20 ~ +70°C）。

二、产品特性

1. 显示规格：采用5x8点阵，配备光标，显示清晰直观。
2. 内置控制器：内置KS0066U或等效控制器，方便与MPU进行接口通信。
3. 接口方式：支持4位或8位MPU接口，灵活性高。
4. 电源供应：支持+5V电源供应，也可选用3.0V电源。
5. 工作模式：采用1/16占空比，具备N.V.可选功能。
6. 背光驱动：背光可通过引脚1、2或15、16或A、K进行驱动。

三、关键参数

1. 外形尺寸与温度范围

该模块提供宽温度范围，工作温度为 -20 ~ +70°C，存储温度为 -30 ~ +80°C。

2. 绝对最大额定值

Item	Symbol	Standard	Unit
电源电压（VDD - VSS）	VDD - VSS	0 - 7.0	V
输入电压（VIN）	VIN	VSS - VDD	V
工作温度范围	VOP	-20 - +70	°C
存储温度范围	VST	-30 - +80	°C

3. 光学特性

• TN类型显示模块（Ta = 25°C，VDD = 5.0V）
  • 视角：Cr = 4时，-25°；Cr = -30时，-30°至30°。
  • 对比度：Typ.为2。
  • 响应时间（上升/下降）：Typ.为120ms，Max.为150ms。
• STN类型显示模块（Ta = 25°C，VDD = 5.0V）
  • 视角：Cr = 2时，-60°至35°；Cr = -40时，-40°至40°。
  • 对比度：Typ.为6。
  • 响应时间（上升/下降）：Typ.为150ms，Max.为250ms。

4. 电气特性

• 直流特性
  • 液晶供应电压（VDD - V0）：Typ.为4.6V。
  • 输入电压（VDD）：4.7 - 5.5V。
  • 供应电流（IDD）：Typ.为1.5mA，Max.为2.5mA。
  • 输入泄漏电流（ILKG）：Max.为1.0μA。
  • “H”电平输入电压（VIH）：2.2 - VDD。
  • “L”电平输入电压（VIL）：0 - 0.6V。
  • “H”电平输出电压（VOH）：2.4V。
  • “L”电平输出电压（VOL）：Max.为0.4V。
  • 背光供应电压（VF）：Typ.为4.2V，Max.为4.6V。
• 读写周期参数（Ta = 25°C，VDD = 5.0V）
  • 使能周期时间（tc）：Min.为500ns。
  • 使能脉冲宽度（tw）：300ns。
  • 使能上升/下降时间（tr, tf）：Max.为25ns。
  • RS; R/W设置时间（tsu）：100ns。
  • RS; R/W地址保持时间（th）：10ns。
  • 读取数据输出延迟（td）：60 - 90ns。
  • 读取数据保持时间（tdh）：20ns。

四、接口引脚说明

Pin no.	Symbol	External connection	Function
1	VSS	电源	LCM信号地（GND）
2	VDD	电源	LCM逻辑电源（+5V）
3	V0		对比度调节
4	RS	MPU	寄存器选择信号
5	R/W	MPU	读写选择信号
6	E	MPU	操作（数据读写）使能信号
7 - 10	DB0 - DB3	MPU	四位低阶双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 - DB7	MPU	四位高阶双向三态数据总线
15	LED+		LED背光电源（+4.2V）
16	LED -		背光电源地（GND）

五、对比度调节

对比度调节范围为VDD ~ V0，调节电阻VR建议取值为10k - 20k。

六、指令说明

为克服KS0066U内部时钟与MPU时钟的速度差异，KS0066U通过将控制信息存储到IR或DR来执行内部操作。指令主要分为以下四类：

1. KS0066U功能设置指令：用于设置显示方式、数据长度等。
2. 内部RAM地址设置指令：设置内部RAM的地址。
3. 与内部RAM的数据传输指令：实现数据的读写操作。
4. 其他指令：如忙标志检查等。

具体指令介绍

指令	指令代码	描述	执行时间（fosc = 270 KHZ）
清屏	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1	将“20H”写入DDRA并将DDRAM地址设置为“00H”	1.53ms
返回主页	0 0 0 0 0 0 0 0 1 -	将DDRAM地址设置为“00H”，光标返回原始位置	1.53ms
输入模式设置	0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH	设置光标移动方向和整个显示的闪烁	39μs
显示开/关控制	0 0 0 0 0 0 1 D C B	设置显示、光标和光标闪烁的开/关
光标或显示移位	0 0 0 0 0 1 S/C R/L - -	设置光标移动和显示移位控制位	39μs
功能设置	0 0 0 0 1 DL N F - -	设置接口数据长度、显示行数和显示字体类型	39μs
设置CGRAM地址	0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	设置CGRAM地址	39μs
设置DDRAM地址	0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	设置DDRAM地址	39μs
读取忙标志和地址	0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	读取忙标志判断内部操作状态，同时读取地址计数器的值	0μs
向RAM写入数据	1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	向内部RAM（DDRAM/CGRAM）写入数据	43μs
从RAM读取数据	1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	从内部RAM（DDRAM/CGRAM）读取数据	43μs

七、总结

NHD - 0216HZ - FL - GBW液晶显示模块以其丰富的特性、明确的参数和多样化的指令集，为电子工程师在设计人机交互界面时提供了强大的支持。在实际应用中，工程师们需要根据具体需求合理选择工作模式、调节对比度，并正确使用各种指令，以实现最佳的显示效果。你在使用类似液晶显示模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。