探索NHD - 0220D3Z - FL - GBW - V3串口液晶显示模块

在电子设计领域，液晶显示模块是人机交互的重要组成部分。今天，我们来深入了解Newhaven Display International公司推出的NHD - 0220D3Z - FL - GBW - V3串口液晶显示模块。

文件下载：NHD-0220D3Z-FL-GBW-V3.pdf

一、产品概述

NHD - 0220D3Z - FL - GBW - V3是一款2行20字符的串口液晶显示模块，具有多种特性和功能。从型号来看，“0220”代表2行20字符，“D3Z”是型号，“F”表示半透反射，“L”是黄绿LED背光，“G”为STN正性灰色，“B”是6:00最佳视角，“W”表示宽温度范围，“V3”是固件版本3.00，并且该产品符合RoHS标准。

由于暂时无法从文库获取更多信息，我们继续基于文档内容进行介绍。

二、功能与特性

显示能力

它能够显示2行20字符，采用5x8像素并带有光标，为信息展示提供了清晰的界面。

接口类型

支持I2C、SPI或RS - 232（TTL）三种串口通信接口，方便与不同的微处理器进行连接，增强了其通用性和适配性。

电源与电气特性

采用+5.0V电源供电，具有1/16 duty、1/5 bias的特性，还配备了ESD保护二极管，保障了模块的稳定性和安全性。

三、引脚说明

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	RX	MPU	RS - 232 (TTL) Serial input port
2	V SS	Power Supply	Ground
3	V DD	Power Supply	Supply Voltage for logic (+5.0V)
4	NC	-	No Connect
5	SPISS	MPU	SPI Slave Select (NC in I 2 C mode)
6	SDO	NC	No Connect
7	SCK/SCL	MPU	Serial Clock
8	SDI/SDA	MPU	Serial Data In (SPI) / Serial Data (I 2 C)
9	V SS	Power Supply	Ground
10	V DD	Power Supply	Supply Voltage for logic (+5.0V)
11	NC	-	No Connect
12	NC	-	No Connect
13	NC	-	No Connect
14	NC	-	No Connect

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器，通过跳线可进行通信协议的选择。

四、通信协议

I2C协议

进入I2C模式需在R1上放置跳线，SDA和SCL有10K Ohm的上拉电阻。默认I2C地址为80（50 hex，包含R/W位），若不包含则为40（28 hex），可通过命令函数更改地址，但LSB必须为‘0’。I2C接口最高能以50KHz的时钟速率接收数据。

SPI协议

在R2上放置跳线可进入SPI模式，SPI模式空闲时钟为高电平，当片选信号为低电平时，在时钟上升沿采样数据，最高能以100KHz的时钟速率接收数据，采用SPI Mode 3（CPOL = 1，CPHA = 1）。

RS - 232（TTL）协议

将R1和R2都断开可进入RS - 232模式，信号必须为5V TTL兼容，通信格式为8位数据、1个停止位、无校验位、无握手信号，默认波特率为9600，可通过命令函数更改，更改后会保存到系统内存，若选择I2C或SPI协议则恢复默认。

自测试模式

将R1和R2都用0Ω电阻连接可进入自测试模式，此时背光开启并设为高亮度，对比度设为标称值，会依次显示“Newhaven Display”、“Firmware Version 3.0”、“Default baud rate: 9600”、“Default I2C Slave Address: 0x50”等信息。

五、命令表

该模块提供了丰富的命令，用于控制显示、设置参数等，例如：	Prefix	Command	Parameter	Description	Execution time
-	-	1 Byte	Display Character Write (0x00 ~ 0xFF)	100uS
0xFE	0x41	None	Display on	100uS
0xFE	0x42	None	Display off	100uS
0xFE	0x45	1 Byte	Set cursor	100uS
...	...	...	...	...

这些命令涵盖了显示开关、光标控制、对比度设置、背光亮度设置等功能，为开发者提供了灵活的控制手段。

六、电气与光学特性

电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	T OP	Absolute Max	-20	-	+70	⁰C
Storage Temperature Range	T ST	Absolute Max	-30	-	+80	⁰C
Supply Voltage	V DD	-	4.7	5.0	5.5	V
Supply Current (LCD + Backlight)	I DD	V DD = 5.0V	22	36	44	mA
Supply for LCD (contrast)	V LCD	T OP = 25°C	4.0	4.3	4.6	V
“H” Level input	V IH	-	0.7 * V DD	-	V DD	V
“L” Level input	V IL	-	V SS	-	0.6	V

光学特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Optimal Viewing Angles	Top		ϕY+	CR ≥ 3	-	15	-	⁰
Bottom		ϕY-	-	45	-	⁰
Left		θX-	-	45	-	⁰
Right			θX+	-	45	-	⁰
Contrast Ratio			CR	-	3	5	-	-
Response Time		Rise	T R	T OP = 25°C	-	200	300	ms
Fall	T F	-	250	350	ms

了解这些特性有助于在不同的环境条件下合理使用该模块。

七、质量与注意事项

该模块经过了多种测试，包括高低温存储、高低温操作、高低温湿度操作、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等，确保了产品的可靠性。同时，使用时需注意一些事项，可参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf，保修信息和条款可查看http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms 。

在实际设计中，你是否遇到过类似模块通信协议设置的问题呢？又该如何解决这些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。