深入解析NHD - 0216PZ - FL - YBW - PC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，我们就来详细探讨Newhaven Display International推出的NHD - 0216PZ - FL - YBW - PC字符液晶显示模块。

文件下载：NHD-0216PZ-FL-YBW-PC.pdf

产品概述

NHD - 0216PZ - FL - YBW - PC是一款具备2行16字符显示能力的液晶显示模块。通过型号解读，我们能了解到它的诸多特性：

• “NHD - ”代表Newhaven Display品牌。
• “0216 - ”明确了显示规格为2行×16字符。
• “PZ - ”是特定的型号标识。
• “F - ”表示具有半反半透特性。
• “L - ”说明采用了黄/绿色LED背光。
• “Y - ”代表STN - 黄/绿色显示模式。
• “B - ”意味着最佳视角为6:00方向。
• “W - ”表明具备宽温度工作范围。
• “PC - ”中，“P”表示背光引脚15和16反接且R6 = 20欧姆，“C”表示有ESD输入电容。同时，该模块符合RoHS标准。

机械与电气特性

机械绘图

模块的机械绘图是Newhaven Display International的专有财产，未经许可不得复制、再现或披露。这保障了产品设计的知识产权和独特性。

引脚描述与接线图

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	VSS	Power Supply	Ground
2	VDD	Power Supply	Supply Voltage for logic (+5.0V)
3	V0	Adj Power Supply	Power supply for contrast (approx. 0.6V)
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. These four are not used during 4 - bit operation.
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	Four high order bi - directional three - state data bus lines.
15	LED -	Power Supply	Ground for Backlight
16	LED +	Power Supply	Power supply for LED Backlight (+5.0V via on - board resistor)

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器。

电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	Top	Absolute Max	- 20	-	+70	⁰C
Storage Temperature Range	Tst	Absolute Max	- 30	-	+80	⁰C
Supply Voltage	VDD	-	4.7	5.0	5.3	V
Supply Current	IDD	VDD = 5.0V	-	1.5	2.0	mA
Supply for LCD (contrast)	VDD - V0	Ta = 25°C	4.2	4.4	4.6	V
“H” Level input	Vih	-	0.7*VDD	-	VDD	V
“L” Level input	Vil	-	VSS	-	0.6	V
“H” Level output	Voh	-	3.9	-	VDD	V
“L” Level output	Vol	-	-	-	0.4	V
Backlight Supply Voltage	Vled	-	4.7	5.0	5.3	V
Backlight Supply Current	Iled	Vled = 5.0V	40	50	60	mA

从这些电气参数中，我们可以看到该模块在不同温度环境下的工作和存储范围，以及供电和电流需求等关键信息。在实际设计中，我们需要确保电源和电路能够满足这些参数要求，以保证模块的正常工作。

光学特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Optimal Viewing Angles	Top		ϕY+	Cr ≥ 2	-	40	-	⁰
Bottom		ϕY -	-	60	-	⁰
Left		θX -	-	60	-	⁰
Right			θX+	-	60	-	⁰
Contrast Ratio			Cr		2	5	-	-
Response Time		Rise	Tr	-	-	150	250	ms
	Fall	Tf	-	-	200	300	ms

这些光学特性决定了模块的视觉效果，例如最佳视角和对比度等。在实际应用中，我们需要根据具体的使用场景来考虑这些因素，以确保用户能够获得良好的视觉体验。

控制器信息

模块内置了ST7066U控制器，其详细规格可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载。了解控制器的特性和功能对于正确驱动和使用模块至关重要。

指令集与时序特性

指令表

模块提供了丰富的指令集，用于控制显示内容、光标位置、显示开关等功能。例如：	Instruction	Instruction code										Description	270 KHZ Execution time (fosc =
RS									R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
Clear Display	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	Write “20H” to DDRAM and set DDRAM address to “00H” from AC	1.52ms
Return Home	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-	Set DDRAM Address to “00H” from AC and return cursor to its original position if shifted. The contents of DDRAM are not changed.	1.52ms

在实际编程中，我们需要根据需求选择合适的指令来实现相应的功能。

时序特性

无论是从MPU向ST7066U写入数据，还是从ST7066U向MPU读取数据，都有严格的时序要求。例如，写入数据时，Enable Cycle Time（Tc）要求为1200ns，Enable Pulse Width（TPW）为140ns等。在设计电路和编写程序时，必须严格按照这些时序要求来操作，否则可能会导致数据传输错误。

初始化程序

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 
    D_I = 1; //D/I = HIGH : send data 
    R_W = 0; //R/W = LOW : Write
    E = 1; 
    Delay(1);
    Delay(1); //enable pulse width >= 300ns 
    E = 0;
} 

void init() {
    E = 0; 
    Delay(100); //Wait >40 msec after power is applied 
    command(0x30);
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up 
    Delay(30);
    command(0x30);
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up #2 
    Delay(10);
    command(0x30);
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up #3 
    Delay(10);
    command(0x38);
    command(0x38); //Function set: 8 - bit/2 - line 
    command(0x10); //Set cursor
    command(0x0c);
    command(0x0c); //Display ON; Cursor ON 
    command(0x06); //Entry mode set 
}

4位初始化

void command(char i) {
    P1 = i;
    D_I = 0; //D/I = LOW : send instruction 
    R_W = 0; 
    Nybble(); //Send lower 4 bits 
    i = i < < 4; //Shift over by 4 bits 
    P1 = i;
    Nybble(); //Send upper 4 bits 
} 

void write(char i) {
    P1 = i;
    D_I = 1; //D/I = HIGH : send data 
    R_W = 0; 
    Nybble(); //Clock lower 4 bits 
    i = i < < 4;
    P1 = i;
    Nybble(); //Clock upper 4 bits 
} 

void Nybble() {
    E = 1; 
    Delay(1); //enable pulse width >= 300ns 
    E = 0;
} 

void init() {
    P1 = 0; P3 = 0; 
    Delay(100); //Wait >40 msec after power is applied 
    P1 = 0x30;
    Delay(30);
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up 
    Delay(10);
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up #2 
    Delay(10);
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up #3 
    Delay(10);
    P1 = 0x20;
    Nybble(); //Function set: 4 - bit interface 
    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 
}

不同的初始化方式适用于不同的应用场景，我们可以根据实际需求进行选择。

质量与使用注意事项

质量测试

模块经过了一系列严格的质量测试，包括高温存储、低温存储、高温运行、低温运行、高温高湿运行、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等。这些测试确保了模块在不同环境下的可靠性和稳定性。

使用注意事项

在使用LCDs/LCMs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查看http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。

总之，NHD - 0216PZ - FL - YBW - PC字符液晶显示模块在电子设计中具有广泛的应用前景。通过深入了解其特性、参数和使用方法，我们能够更好地将其应用到实际项目中。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。