深入解析NHD - 0220BZ - FL - GBW液晶显示模块

在电子设备的设计中，液晶显示模块（LCM）常常被用于显示各种信息，是人机交互的重要组成部分。今天我们要深入探讨的是Newhaven Display International推出的NHD - 0220BZ - FL - GBW液晶显示模块，这款模块具备诸多特性，适用于多种应用场景。

文件下载：NHD-0220BZ-FL-GBW.pdf

产品概述

NHD - 0220BZ - FL - GBW是一款符合RoHS标准的液晶显示模块，从其型号我们可以解读出很多信息：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0220 - ”表示该模块为2行x20字符的显示规格。
• “BZ - ”为版本系列标识。
• “F - ”代表半反半透模式。
• “L - ”表示采用黄/绿色LED背光源。
• “G - ”是STN - Gray类型。
• “B - ”为6:00视角。
• “W - ”意味着具备宽温度范围（- 20 ~ + 70°C）。

产品特性

基本特性

1. 显示规格：采用5x8点阵，带有光标，能清晰显示字符信息。
2. 内置控制器：内置KS0066U或等效控制器，方便与MPU进行通信和控制。
3. 电源供应：支持+5V电源供应，也可使用3.0V电源，具有较好的电源适应性。
4. 占空比：采用1/16占空比，有助于稳定显示。
5. 背光源驱动：背光源（BKL）可通过pin1、pin2，或pin15、pin16，或A、K引脚驱动。
6. 可选功能：具备非易失性（N.V.）可选功能。

电气特性

1. 电压范围：电源电压VDD - VSS范围为0 - 7.0V，输入电压VIN范围在VSS - VDD之间。
2. 温度范围：工作温度范围为 - 20 - + 70°C，存储温度范围为 - 30 - + 80°C，能适应较宽的环境温度。
3. 电流参数：在Ta = 25°C，VDD = 5.0V条件下，供应电流IDD为1.5 - 2.5mA，输入泄漏电流ILKG为1.0μA。
4. 输入输出电压：“H” 电平输入电压VIH为2.2VDD，“L” 电平输入电压VIL为0 - 0.6V；“H” 电平输出电压VOH（LOH = - 0.25mA）为2.4V，“L” 电平输出电压VOL（LOH = 1.6mA）为0.4V。
5. 背光源电压：背光源供应电压VF为4.2 - 4.6V。

光学特性

不同类型的显示模块在光学特性上有所差异：

• TN类型：在Ta = 25°C，VDD = 5.0V条件下，视角（Cr = 4）为 - 25 - 30°，对比度Cr典型值为2，响应时间（上升和下降）为120 - 150ms。
• STN类型：同样在Ta = 25°C，VDD = 5.0V条件下，视角（Cr = 2）为 - 60 - 40°，对比度Cr典型值为6，响应时间（上升和下降）为150 - 250ms。

接口引脚说明

该模块的接口引脚具有明确的功能：	引脚编号	符号	连接	外部功能
1	VSS		显示模块信号地（GND）
2	VDD		逻辑电源供应（+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	低四位双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 - DB7	MPU	高四位双向三态数据总线，用于MPU与显示模块之间的数据传输
15	LED +		背光源电源供应（+4.2V）
16	LED -		背光源电源地（GND）

指令说明

为了实现对显示模块的控制，KS0066U控制器定义了多种指令，可大致分为四类：

1. 功能设置指令：用于设置显示方法、数据长度等。
2. 内部RAM地址设置指令：确定内部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：如清除显示、返回主页等。

部分重要指令解析

1. 清除显示：将所有显示数据清除，将“20H”（空格代码）写入所有DDRAM地址，并将DDRAM地址设置为“00H”，同时将光标返回显示第一行的左边缘，使输入模式递增。
2. 返回主页：将DDRAM地址设置为“00H”，使光标返回原始位置，若显示有偏移则恢复到原始状态，DDRAM内容不变。
3. 输入模式设置：设置光标和显示的移动方向，I/D控制DDRAM地址的递增或递减，SH控制整个显示的移动。
4. 显示开关控制：控制显示、光标和光标闪烁的开关状态。
5. 光标或显示移动：在不读写显示数据的情况下，实现光标或显示的左右移动，用于校正或搜索显示数据。
6. 功能设置：设置接口数据长度（8位或4位总线模式）、显示行数（1行或2行）和显示字体类型（5x8或5x11点阵）。
7. 设置CGRAM地址：将CGRAM地址设置到地址计数器，以便MPU访问CGRAM数据。
8. 设置DDRAM地址：将DDRAM地址设置到地址计数器，使MPU能够访问DDRAM数据，不同显示模式下DDRAM地址范围不同。
9. 读取忙标志和地址：判断KS0066U是否处于内部操作状态，同时读取地址计数器的值。
10. 向RAM写入数据：将8位二进制数据写入DDRAM或CGRAM，具体选择由之前的地址设置指令决定。
11. 从RAM读取数据：从DDRAM或CGRAM读取8位二进制数据，同样由之前的地址设置指令确定RAM选择。

指令执行时间在不同指令间有所差异，例如清除显示和返回主页指令执行时间为1.53ms，而大部分其他指令执行时间在39 - 43μs之间。

总结

NHD - 0220BZ - FL - GBW液晶显示模块具有丰富的功能和良好的性能，在宽温度范围、多种接口模式和多样化的指令控制等方面表现出色。电子工程师在设计相关产品时，可根据具体需求合理利用其特性，实现高效、稳定的显示功能。大家在实际应用中是否遇到过类似模块的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。