Newhaven Display NHD - 0216K3Z - NS(RGB) - FBW - V3 串口液晶显示模块技术解析

在电子设备设计中，液晶显示模块是非常重要的人机交互部件。今天我们来深入了解 Newhaven Display 公司的 NHD - 0216K3Z - NS(RGB) - FBW - V3 串口液晶显示模块，这个模块具有诸多特点，能满足不同的应用需求。

文件下载：NHD-0216K3Z-NS(RGB)-FBW-V3.pdf

一、产品概述

NHD - 0216K3Z - NS(RGB) - FBW - V3 是一款 2 行 16 字符的串口液晶显示模块。其型号各部分含义如下：

• “NHD - ”代表 Newhaven Display。
• “2 Lines x 16 Characters”明确了显示规格。
• “K3Z - ”为具体型号。
• “S(RGB) - ”表示采用侧面 RGB 三色 LED 背光源。
• “F - ”代表 FSTN（-）显示模式。
• “W - ”意味着具备宽温度工作范围。
• “V3 - ”则是固件版本 3.00。

该产品符合 REACH 和 RoHS 标准，确保了环保和安全性。

很遗憾，在搜索相关资料时出现了超时问题，暂时无法获取更多关于该产品特点的网络资料。不过，我们可以继续依据文档内容深入了解这款显示模块。

二、机械绘图与引脚说明

机械绘图

机械绘图给出了模块的尺寸信息，单位为毫米，采用第三角投影法。标准公差（除非另有说明）线性公差为±0.3mm。绘图中展示了模块的外形尺寸和引脚分配等关键信息，对于 PCB 布局和机械安装设计非常重要。

引脚说明

该模块有 J1、J2、J3 三组引脚：

• J1：包含 RX（RS - 232 串口输入）、VSS（接地）和 VDD（+5.0V 逻辑电源）。
• J2：有 SPISS（SPI 片选信号，I2C 模式下未连接）、SDO（未连接）、SCK/SCL（串行时钟）、SDI/SDA（SPI 数据输入或 I2C 数据）、VSS 和 VDD。
• J3：用于控制 RGB 背光源，包括 K（背光源接地）、A - RED（红色 LED 电源，20mA）、A - GREEN（绿色 LED 电源，20mA）和 A - BLUE（蓝色 LED 电源，20mA）。

同时，推荐使用 2.54mm 间距的引脚作为 LCD 连接器，通过跳线可以选择不同的通信协议。

三、电气与光学特性

电气特性

• 温度范围：工作温度范围为 - 20°C 到 +70°C，存储温度范围为 - 30°C 到 +80°C。
• 电源：供电电压 VDD 为 4.7V - 5.3V，典型值 5.0V；LCD 工作电流在 VDD = 5.0V、TOP = 25°C 时，典型值为 3.5mA。
• 输入电平：“H” 电平输入 VIH 为 0.7 * VDD 到 VDD，“L” 电平输入 VIL 为 VSS 到 0.6V。
• 背光源：红色、绿色和蓝色 LED 背光源的供电电流和电压有不同要求，如红色 LED 供电电流最大 20mA，供电电压在 1.8V - 2.4V 之间。

光学特性

• 最佳视角：顶部视角为 40°，底部、左侧和右侧视角均为 60°。
• 对比度：对比度比值在 2 - 5 之间。
• 响应时间：上升时间典型值为 150ms，下降时间典型值为 200ms。

四、通信与控制

控制器信息

模块内置 PIC16F690 控制器，可从 http://www.newhavendisplay.com/app_notes/PIC16F690.pdf 下载其规格书。

通信协议

• I2C 协议：将跳线置于 R1 上可进入 I2C 模式，SDA 和 SCL 有 10K 上拉电阻。默认 I2C 地址为 80（50 十六进制，包含 R/W 位），可通过命令函数更改，但最低有效位必须为 ‘0’。I2C 接口最高可接收 50KHz 时钟速率的数据。
• SPI 协议：将跳线置于 R2 上进入 SPI 模式，SPI 时钟空闲时为高电平，片选信号为低电平时，在时钟上升沿采样数据，最高可接收 100KHz 时钟速率的数据。
• RS - 232（TTL）协议：R1 和 R2 均断开时进入该模式，信号需为 5V TTL 兼容，通信格式为 8 位数据、1 停止位、无校验、无握手，默认波特率为 9600，可通过命令更改。

自测试模式

将 R1 和 R2 都接上 0Ω 电阻可进入自测试模式，此时背光源开启并设为高亮度，对比度设为标称值，显示屏依次显示特定信息。

五、命令表

模块提供了丰富的命令，用于控制显示内容和参数，如显示开关、光标控制、对比度和背光源亮度设置等。例如：

• 0xFE 0x41 用于打开显示屏。
• 0xFE 0x52 [contrast] 用于设置显示对比度，对比度值范围为 1 - 50。

这些命令的执行时间各不相同，工程师在编程时需要考虑相应的延时。

六、质量信息

该模块经过了多项质量测试，包括高温存储、低温存储、高温操作、低温操作、高温高湿操作、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等，确保了产品在不同环境下的可靠性。

总结

Newhaven Display 的 NHD - 0216K3Z - NS(RGB) - FBW - V3 串口液晶显示模块具有丰富的功能和良好的性能，通过多种通信协议和命令控制，能满足不同应用场景的需求。在设计使用时，工程师需要根据具体需求合理选择通信协议、设置参数，并注意相关的电气和光学特性，以确保模块正常工作。大家在实际应用中是否遇到过类似显示模块的调试问题呢？欢迎分享交流。