探索NHD-0216KZW-AG5 OLED显示模块：特性、应用与设计要点

在电子设备的设计中，显示模块是不可或缺的组成部分，它直接影响着用户与设备之间的交互体验。今天，我们将深入探讨Newhaven Display公司的NHD-0216KZW-AG5 OLED显示模块，详细了解其特性、接口、指令以及使用中的注意事项。

文件下载：NHD-0216KZW-AG5.pdf

模块概述

NHD-0216KZW-AG5是一款具有2行16字符显示能力的OLED显示模块。从其型号可以解读出很多关键信息：“NHD”代表Newhaven Display；“0216”表示2行16字符；“KZW”表明是OLED类型；“A”为特定型号；“G”代表发光颜色为绿色；“5”则意味着需要+5V的电源供应。

功能与特性

• 内置控制器：模块内置了与LCD可比的控制器，为显示控制提供了便利。
• 多种接口方式：支持并行或串行MPU接口，默认采用6800 MPU并行接口。
• 电源要求：使用+5.0V电源供应，并且符合RoHS标准，环保可靠。
• 尺寸兼容性：与NHD-0216K1Z系列字符LCD尺寸兼容，方便在不同设计中替换使用。

引脚说明

并行接口（默认）

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	VSS	Power Supply	Ground
2	VDD	Power Supply	Supply Voltage for OLED and logic
3	NC	-	No Connect
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	NC	-	No Connect
16	NC	-	No Connect

串行接口

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	VSS	Power Supply	Ground
2	VDD	Power Supply	Supply Voltage for OLED and logic
3 - 11	NC	-	No Connect
12	SCL	MPU	Serial Clock signal
13	SDO	MPU	Serial Data output signal
14	SDI	MPU	Serial Data input signal
15	NC	-	No Connect
16	/CS	MPU	Active LOW Chip Select signal

跳线选择

不同的MPU接口需要不同的跳线设置，如下表所示：	MPU Interface	L_PS_H	J80_J68	L_CS_H	JCS	L_SHL_H
6800 - MPU Parallel (default)	H	J68	L	X	H
8080 - MPU Parallel	H	J80	L	X	H
Serial MPU	L	X	Open	Short	H

这里的“X”表示不关心该跳线状态。

电气与光学特性

电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	TOP	Absolute Max	-40	-	+80	⁰C
Storage Temperature Range	TST	Absolute Max	-40	-	+85	⁰C
Supply Voltage	VDD	-	4.8	5.0	5.3	V
Supply Current	IDD	TOP = 25°C, VDD = 5.0V 50% Checkerboard	-	31	46.5	mA
“H” Level input	VIH	-	0.8 * VDD	-	VDD	V
“L” Level input	VIL	-	VSS	-	0.2 * VDD	V
“H” Level output	VOH	-	0.8 * VDD	-	VDD	V
“L” Level output	VOL	-	VSS	-	0.2 * VDD	V

光学特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Optimal Viewing Angles	Top		ϕY+		80	-	-	⁰
Bottom		ϕY-	80	-	-	⁰
Left		θX-	80	-	-	⁰
Right			θX+	80	-	-	⁰
Contrast Ratio			CR	-	10,000:1	-	-	-
Response Time		Rise	TR	-	-	10	-	µs
	Fall	TF	-	-	10	-	µs
Brightness 2,3			LV	VDD = 5.0V, TOP = 25°C	100	120	-	cd/m²
Lifetime 1			-	50% Checkerboard	80,000	100,000	-	Hrs.

需要注意的是，亮度与VDD有关，使用较低电压时亮度会变暗；为避免残留图像，建议使用屏幕保护程序。

指令系统

模块提供了一系列指令，用于控制显示内容和操作，例如：

• Clear Display：清除整个显示内容，但不改变DDRAM地址。
• Return Home：将DDRAM地址设置为0x00，并将显示移回原始位置。
• Entry Mode Set：设置光标自动递增或递减，以及显示移位。
• Display ON/OFF control：控制显示、光标和光标闪烁的开关。

每个指令都有特定的代码和执行时间，在执行指令时，只有Busy Flag读取指令可以执行，当Busy Flag为“0”时，才能发送新的指令。

MPU接口

8位模式

当DL设置为8位模式时，显示模块通过DB7 - DB0与MPU接口。

4位模式

当DL设置为4位模式时，仅通过DB7 - DB4与MPU接口，每个指令需要分两次操作发送，先发送4个高阶位，再发送4个低阶位，完成整个8位指令后需要检查Busy Flag。

不同的MPU接口（6800 - MPU并行、8080 - MPU并行、串行接口）有各自的时序要求，设计时需要严格按照这些要求进行操作。

内置字体表

模块提供了多种字体表可供选择，包括英语/日语、西欧表1、英语/俄语和西欧表2。通过Function Set指令中的FT1和FT0位可以选择不同的字体表，在操作过程中更改字体表会立即将当前显示的数据转换为新字体表对应的字符。

CGRAM的使用

Character Generator RAM（CGRAM）用于生成自定义的5x8字符图案，共有8个可用地址（0x00 - 0x08）。要将自定义字符显示在屏幕上，需要先将光标移动到所需的DDRAM位置，然后写入字符数据0x00 - 0x07。

初始化序列

8位模式

1. 电源开启
2. 等待电源稳定（≥ 1ms）
3. 执行Function Set指令
4. 检查BUSY标志
5. 关闭显示
6. 检查BUSY标志
7. 清除显示
8. 检查BUSY标志
9. 设置Entry Mode
10. 检查BUSY标志
11. 执行Home Command
12. 检查BUSY标志
13. 开启显示

4位模式

初始化步骤与8位模式类似，但在Function Set等指令的发送上有所不同，需要分多次发送4位数据。

质量信息与注意事项

模块经过了一系列的质量测试，包括高温存储、低温存储、高温操作、低温操作、高温/湿度存储、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等。在使用OLED/LCD/LCM时，还需要参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf中的注意事项。

总结

NHD-0216KZW-AG5 OLED显示模块具有丰富的功能和良好的性能，适用于各种需要字符显示的电子设备。在设计过程中，工程师需要根据具体需求选择合适的接口方式、字体表和指令，严格按照初始化序列进行操作，并注意电气和光学特性的要求。同时，了解模块的质量测试和使用注意事项，有助于确保设备的稳定性和可靠性。你在使用类似显示模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。