探索NHD - 0216K1Z - FSW - FTW - FB1字符液晶显示模块

在电子设计领域，液晶显示模块是人机交互中不可或缺的重要组件。今天，我们就来深入了解Newhaven Display International公司推出的NHD - 0216K1Z - FSW - FTW - FB1字符液晶显示模块。

文件下载：NHD-0216K1Z-FSW-FTW-FB1.pdf

一、产品概述

NHD - 0216K1Z - FSW - FTW - FB1是一款具备2行16字符显示能力的液晶显示模块。从型号命名上，我们可以获取很多有用信息：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0216 - ”表明该模块为2行16字符显示。
• “K1Z - ”是其特定的型号。
• “F - ”表示具有半透反射特性。
• “SW - ”说明采用侧面白色LED背光。
• “F - ”代表FSTN(+)模式。
• “T - ”意味着最佳视角为12:00方向。
• “W - ”表示具备宽温度工作范围。
• “FB1 - ”代表固定对比度和自动背光功能，并且该产品符合RoHS标准。

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，其详细规格可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载。

电源要求

采用+5.0V电源供电，工作时的一些电气参数如下：	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	°C
存储温度范围	TST	绝对最大	-30	-	+80	°C
电源电压	VDD	-	4.8	5.0	5.2	V
电源电流	IDD + ILED	VDD = 5.0V	11.0	16.5	22.5	mA
LCD供电（对比度）	VLCD	TOP = 25°C	4.3	4.5	4.7	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	-	3.9	-	VDD	V
“L” 电平输出	VOL	-	VSS	-	0.4	V
背光电源电压	VLED	-	4.8	5.0	5.2	V
背光电源电流	ILED	VLED = 5.0V	10	15	20	mA

光学特性

在光学方面，它也有不错的表现：	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	-	°
	底部	ϕY -	-	60	-	°
	左侧	θX -	-	60	-	°
	右侧	θX+	-	60	-	°
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

三、引脚说明与接线图

该模块的引脚功能明确，具体如下：	引脚编号	符号	外部连接	功能描述
1	VSS	电源	接地
2	VDD	电源	逻辑和背光的供电电压(+5.0V)
3	NC	-	不连接（固定对比度）
4	RS	MPU	寄存器选择信号。RS = 0: 命令，RS = 1: 数据
5	R/W	MPU	读写选择信号，R/W = 1: 读，R/W = 0: 写
6	E	MPU	操作使能信号，下降沿触发
7 - 10	DB0 – DB3	MPU	四个低阶双向三态数据总线线路，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	四个高阶双向三态数据总线线路
15	NC	-	不连接
16	NC	-	不连接

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器。

四、指令集与操作

该模块提供了丰富的指令集，用于控制显示和数据读写等操作，例如：	指令	指令代码	描述	270 KHZ执行时间 (fOSC = )
清屏	0 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 0 1 -	将DDRAM地址从AC设置为 “00H”，如果光标已移动则返回其原始位置，DDRAM内容不变	1.52ms
输入模式设置	0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH	设置光标移动方向并指定显示移位，在数据读写时执行这些参数	37µs
显示开/关控制	0 0 0 0 0 0 1 D C B	D = 1: 整个显示开启；C = 1: 光标开启；B = 1: 闪烁光标开启	37µs

五、初始化程序

模块支持8位和4位初始化方式：

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 //R/W=LOW:Write
    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 
    Delay (100);
    command (0x30); //command 0x30 = Wake up
    Delay(30);
    Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available 
    command (0x30); //command 0x30 = Wake up #2
    Delay (10);
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    command (0x30); //command 0x30 = Wake up #3
    Delay (10);
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    command (0x38);
    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; //R/W=LOW:Write //Send lower 4 bits //Shift over by 4 bits
    P1 = i;
    P1 = i; //put data on output Port 
    Nybble(); //Send upper 4 bits
}

void write(char i) 
{ 
    P1 = i; //put data on output Port 
    R_W = 0; 
    Nybble(); 
    P1 = i; 
    D_I = 1; 
    i = i < < 4; //D/I=HIGH : send data //R/W=LOW: Write //Clock lower 4 bits //Shift over by 4 bits
    P1 = i; //put data on output Port 
    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);
    Delay(100); //Wait >40 msec after power is applied 
    P1 = 0x30; //put 0x30 on the output port 
    P1 = 0x30;
    Delay (30);
    Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available 
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up
    Delay (10);
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    Nybble(); //command 0x30= Wake up #2
    Delay (10);
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    Nybble ();
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up #3 
    Delay(10); //can check busy flag now instead of delay 
    Delay (10);
    P1 = 0x20; //put 0x20 on the output port 
    P1 = 0x20;
    Nybble(); //Function set: 4-bit interface 
    Nybble ();
    command (0x28);
    command(0x28); //Function set: 4-bit/2-line 
    command (0x10); //Set cursor
    command (0x0F);
    command(0x0F); //Display ON; Blinking cursor 
    command (0x06); //Entry Mode set
}

六、质量测试与注意事项

质量测试

该模块经过了多项严格的质量测试，包括高温存储、低温存储、高温操作、低温操作、高温高湿操作、热冲击抗性、振动测试和静电测试等。	测试项目	测试内容	测试条件	备注
高温存储	长时间施加高存储温度的耐久性测试	+80°C , 48hrs	2
低温存储	长时间施加低存储温度的耐久性测试	-30°C , 48hrs	1,2
高温操作	长时间施加电应力（电压和电流）和高热应力的耐久性测试	+70°C 48hrs	2
低温操作	长时间施加电应力（电压和电流）和低热应力的耐久性测试	-20°C , 48hrs	1,2
高温/高湿操作	长时间施加电应力（电压和电流）以及高温高湿应力的耐久性测试	+40°C , 90% RH , 48hrs	1,2
热冲击抗性	在高低热应力循环期间施加电应力（电压和电流）的耐久性测试	0°C,30min -> 25°C,5min -> 50°C,30min = 1 cycle 10 cycles
振动测试	施加振动以模拟运输和使用的耐久性测试	10 - 55Hz , 15mm振幅。在X、Y、Z三个方向各60秒，共15分钟	3
静电测试	施加静电放电的耐久性测试	VS = 800V, RS = 1.5kΩ, CS = 100pF 一次

注意事项

使用该模块时，需要注意一些事项，具体可参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf。同时，关于保修信息和条款可访问http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。

NHD - 0216K1Z - FSW - FTW - FB1字符液晶显示模块凭借其丰富的功能、良好的性能和严格的质量测试，在电子设计中有着广泛的应用前景。各位工程师在实际应用中，不妨根据具体需求合理选择和使用。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。