深入解析NHD-0216HZ-FSW-FBW-33V3C字符液晶显示模块

一、模块概述

NHD - 0216HZ - FSW - FBW - 33V3C是Newhaven Display International, Inc.推出的一款字符液晶显示模块，具有2行16字符的显示能力，内置ST7066U控制器，采用3.3V电源供电，符合RoHS标准。下面我们从模块命名、功能特性、电气和光学特性等方面来详细了解它。

文件下载：NHD-0216HZ-FSW-FBW-33V3C.pdf

模块命名解析

代码	含义
NHD -	代表Newhaven Display
0216 -	表示2行16字符
HZ -	模块型号
F -	半透反射型
SW -	侧面白色LED背光
F -	FSTN（+）
B -	6:00最佳视角
W -	宽温度范围
33V3 -	3.3V电源，3V背光
C -	温度补偿电路

二、功能与特性

显示能力

该模块能够清晰显示2行16个字符，满足一般信息显示需求。

内置控制器

内置ST7066U控制器，可实现多种显示控制功能，具体规格可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载查看。

电源与驱动

采用+3.3V电源供电，驱动方式为1/16 duty，1/5 bias。

环保特性

符合RoHS标准，更加环保。

三、引脚分配与功能

引脚编号	符号	外部连接	功能描述
1	VSS	电源	接地
2	VDD	电源	为LCD和逻辑电路提供+3.3V电源
3	DNC	DNC	不连接（对比度电压内部控制）
4	RS	MPU	寄存器选择信号，RS = 0为命令，RS = 1为数据
5	R/W	MPU	读写选择信号，R/W = 1为读，R/W = 0为写
6	E	MPU	操作使能信号，下降沿触发
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+	电源	背光阳极（+3.0V）
16	LED -	电源	背光阴极（接地）

四、电气与光学特性

电气特性

项目	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
工作温度范围	TOP	绝对最大	-20	-	+70	⁰C
存储温度范围	TST	绝对最大	-30	-	+80	⁰C
电源电压	VDD	-	3.0	3.3	3.6	V
电源电流	IDD	VDD = 5.0V	0.5	1.5	3.0	mA
LCD电源（对比度）	VLCD	TOP = 25°C	3.1	3.3	3.5	V
“H” 电平输入	VIH	-	0.7 * VDD	-	VDD	V
“L” 电平输入	VIL	-	VSS	-	0.6	V
“H” 电平输出	VOH	-	0.75 * VDD	-	VDD	V
“L” 电平输出	VOL	-	VSS	-	0.2 * VDD	V
背光电源电压	VLED	-	2.8	3.0	3.2	V
背光电源电流	ILED	VLED = 3.0V	5	15	20	mA

光学特性

项目		符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
最佳视角	顶部	ϕY+	CR ≥ 2	-	40	-	⁰
	底部	ϕY -	-	60	-	⁰
	左侧	θX -	-	60	-	⁰
	右侧	θX+	-	60	-	⁰
对比度	CR	-	2	5	-	-
响应时间	上升	TR	TOP = 25°C	-	150	250	ms
	下降	TF	-	200	300	ms

五、控制器信息与指令表

控制器

内置ST7066U控制器，可通过相关指令实现各种显示控制功能。

指令表

指令	指令代码	描述	执行时间（fosc = 270 KHZ）
清除显示	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1	将“20H”写入DDRAM并将DDRAM地址从AC设置为“00H”	1.52ms
返回主页	0 0 0 0 0 0 0 0 1 -	将DDRAM地址从AC设置为“00H”，若光标移动则返回原位置，DDRAM内容不变	1.52ms
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显示移位，数据读写时执行	37µs
显示开/关控制	0 0 0 0 0 0 1 D C B	D = 1：整个显示打开；C = 1：光标打开；B = 1：闪烁光标打开	37µs
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及方向，不改变DDRAM数据	37µs
功能设置	0 0 0 0 1 DL N F - -	DL：接口数据为8/4位；N：行数为2/1；F：字体大小为5x11/5x8	37µs
设置CGRAM地址	0 0 0 1 - - - - - AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置CGRAM地址	37µs
设置DDRAM地址	0 0 1 - - - - - - AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置DDRAM地址	37µs
读取忙标志和地址	0 1 BF - - - - - - AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	通过读取BF可知是否处于内部操作，也可读取地址计数器内容	0s
写入数据到地址	1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	将数据写入内部RAM（DDRAM/CGRAM）	37µs
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	37µs

六、时序特性

从MPU写入数据到ST7066U

时间参数	描述	引脚	最小值	典型值	最大值	单位
Tc	使能周期时间	引脚E	1200	-	-	ns
TPW	使能脉冲宽度	引脚E	460	0	-	ns
TR,TF	使能上升/下降时间	引脚E	-	-	25	ns
TAS	地址建立时间	引脚：RS, RW, E	0	-	-	ns
TAH	地址保持时间	引脚：RS, RW, E	10	-	-	ns
TDSW	数据建立时间	引脚：DB0 - DB7	80	-	-	ns
TH	数据保持时间	引脚：DB0 - DB7	10	-	-	ns

从ST7066U读取数据到MPU

时间参数	描述	引脚	最小值	典型值	最大值	单位
Tc	使能周期时间	引脚E	-	-	-	-
	使能脉冲宽度	-	-	-	-	ns
TR,TF	使能上升/下降时间	-	-	-	-	ns
TAS	地址建立时间	-	0	-	-	ns
TAH	-	-	10	-	-	ns
TDDR	数据建立时间	引脚：DB0 - DB7	-	-	320	ns
TH	数据保持时间	引脚：DB0 - DB7	10	-	-	-

七、初始化程序示例

8位初始化

void command(char i) 
{ 
    P1 = i;
    D_I = 0; 
    E = 1; RW = 0; 
    Delay(1);
    E = 0; 
} 

void write(char i) 
{ 
    P1 = i; 
    D_I = 1; 
    RW = 0; 
    E = 1; 
    Delay(1);
    E = 0; 
} 

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

4位初始化

void command(char i) 
{ 
    P1 = i; 
    D_I = 0; 
    RW = 0; 
    Nybble(); 
    i = i < < 4; 
    P1 = i; 
    Nybble(); 
} 

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

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

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

八、质量与使用注意事项

质量测试

该模块经过了多项质量测试，包括高低温存储、高低温操作、高温高湿操作、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等，以确保其可靠性。

使用注意事项

使用时需注意查看www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf中的预防措施，同时可在http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms查看保修信息。

NHD - 0216HZ - FSW - FBW - 33V3C字符液晶显示模块凭借其丰富的功能和良好的性能，在众多电子设备中都有广泛的应用前景。各位工程师在实际设计中，可根据具体需求合理使用该模块。你在使用类似模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。