新汉显示器NHD - 0216S3Z - FL - GBW - V3串口液晶显示模块技术解析

一、产品概述

新汉显示器（Newhaven Display）的NHD - 0216S3Z - FL - GBW - V3是一款2行x16字符的串口液晶显示模块。其型号各部分含义明确：“NHD - ”代表新汉显示器；“0216 - ”表示2行x16字符；“S3Z - ”为型号；“F - ”是半透反射型；“L - ”是黄绿LED背光；“G - ”为正性灰阶STN；“B - ”是6:00最佳视角；“W - ”意味着宽温；“V3 - ”是固件版本3.00，并且该产品符合RoHS标准。

文件下载：NHD-0216S3Z-FL-GBW-V3.pdf

二、产品特性

功能特点

1. 显示规模：具备2行x16字符的显示能力。
2. 接口多样：支持I2C、SPI或RS - 232（TTL）三种串口通信接口。
3. 电源要求：采用+5.0V电源供电。
4. 驱动参数：1/16占空比，1/5偏置，5x8像素并带有光标。
5. 环保合规：符合RoHS标准。

电气特性

1. 温度范围：工作温度范围为 - 20⁰C到 + 70⁰C，存储温度范围为 - 30⁰C到 + 80⁰C。
2. 电源电压：电源电压VDD为4.7V到5.5V，典型值5.0V。
3. 电流消耗：LCD和背光的总电流在VDD = 5.0V、TOP = 25°C时，典型值为37mA，范围在22 - 55.5mA。
4. LCD对比度电压：VLCD为4.0 - 4.6V，典型值4.3V。
5. 输入电平：“H”电平输入VIH为0.7 * VDD，“L”电平输入VIL为VSS + 0.6V。

光学特性

1. 最佳视角：上下左右视角均为45°，对比度CR≥3。
2. 响应时间：上升时间TR为200 - 300ms，下降时间TF为250 - 350ms。

三、引脚说明

P1引脚

引脚号	符号	外部连接	功能描述
1	RX	MPU	RS - 232（TTL）串口输入端口
2	VSS	电源	接地
3	VDD	电源	逻辑电源（+5.0V）

P2引脚

引脚号	符号	外部连接	功能描述
1	SPISS	MPU	SPI从机选择（I2C模式下为空）
2	SDO	NC	不连接
3	SCK/SCL	MPU	串行时钟
4	SDI/SDA	MPU	串行数据输入（SPI）/串行数据（I2C）
5	VSS	电源	接地
6	VDD	电源	逻辑电源（+5.0V）

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器，背光连接器由命令控制。

四、通信协议

I2C协议

进入I2C模式需在R1上放置跳线。SDA和SCL在R7和R8上有10K欧姆上拉电阻。默认I2C地址计数R/W位时为80（50十六进制），不计数时为40（28十六进制），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时钟速率接收数据。

SPI协议

进入SPI模式需在R2上放置跳线。SPI模式空闲时钟为高电平，从机选择为低电平时，在时钟上升沿采样数据，最高能以100KHz时钟速率接收数据，采用SPI Mode 3（CPOL = 1，CPHA = 1）。

RS - 232（TTL）协议

进入RS - 232模式，R1和R2都应开路。RS - 232信号必须是5V TTL兼容，通信格式为8位数据、1个停止位、无校验、无握手，默认波特率9600，可通过命令更改，更改后保存到系统内存，选择I2C或SPI协议时恢复默认。

自测试模式

将R1和R2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，显示特定屏幕信息。

五、命令说明

该模块提供了丰富的命令，用于控制显示的各个方面，如显示开关、光标操作、对比度和背光亮度设置等。以下是部分常用命令：	前缀	命令	参数	描述	执行时间
-	-	1字节	显示字符写入（0x00 ~ 0xFF）	100uS
0xFE	0x41	无	打开显示	100uS
0xFE	0x42	无	关闭显示	100uS
0xFE	0x45	1字节	设置光标位置	100uS
0xFE	0x52	1字节	设置对比度	500uS
0xFE	0x53	1字节	设置背光亮度	100uS

六、质量测试

该模块经过了多项质量测试，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，以确保其在不同环境下的可靠性。

七、使用建议

在使用该液晶显示模块时，工程师们需要注意以下几点：

1. 电源供应要稳定，确保+5.0V电源符合要求，避免电压波动影响显示效果。
2. 根据实际需求选择合适的通信协议，并正确设置跳线。
3. 在更改I2C地址或波特率后，要注意后续输入的延迟，以确保设置生效。
4. 对于自定义字符的显示，要先调用“设置光标位置”命令，再输入自定义字符地址。

大家在实际应用中是否遇到过类似模块的通信问题呢？又是如何解决的呢？欢迎交流分享。