深入解析NHD - 0220WH - LYGH - JT#字符液晶显示模块

在电子设备的开发过程中，显示模块是不可或缺的一部分。今天我们就来详细探讨一下Newhaven Display International推出的NHD - 0220WH - LYGH - JT#字符液晶显示模块。

文件下载：NHD-0220WH-LYGH-JT#.pdf

一、产品概述

1.1 产品命名含义

NHD - 0220WH - LYGH - JT#这个型号包含了丰富的信息：

• “NHD”代表Newhaven Display。
• “0220”表示该模块有2行，每行可显示20个字符。
• “WH”表明显示类型为字符型。
• “L”代表特定的型号。
• “Y”表示采用黄/绿色LED背光。
• “G”表示STN - 灰色。
• “H”表示具有半透反射特性，6:00视角，宽温度范围（ - 20°C ~ +70°C）。
• “JT#”表示支持英语和日语标准字体，并且该产品符合RoHS标准。

1.2 功能与特性

• 内置控制器：内置KS0066U或ST7066U控制器，方便开发者进行控制和数据传输。
• 电源供应：采用 +5.0V 电源供电，电源要求较为常见，便于与其他电路集成。
• 显示参数：采用1/16 duty，1/5 bias，能够提供清晰稳定的显示效果。

二、机械与电气特性

2.1 机械绘图与引脚信息

该模块的机械绘图给出了尺寸相关信息，其引脚定义明确：	Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	Vss	Power Supply Ground	电源接地
2	VDD	Power Supply	逻辑供电电压（+5.0V）
3	V0	Power Supply	对比度电源（约0.5V）
4	RS	MPU	寄存器选择信号，RS = 0：命令；RS = 1：数据
5	R/W	MPU	读写选择信号，R/W = 1：读；R/W = 0：写
6	E	MPU	操作使能信号，下降沿触发
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
15	LED+	Power Supply	LED背光电源（+4.2V）
16	LED -	Power Supply	背光接地

推荐的LCD连接器为2.54mm间距引脚。

2.2 电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
工作温度范围	Top	Absolute Max	-20	-	+70	°C
存储温度范围	Tst	Absolute Max	-30	-	+80	°C
电源电压	VDD		-	5.0	-	V
电源电流	IDD	Ta = 25°C, VDD = 5.0V	1.2	1.6	2.0	mA
LCD对比度电源	VDD - V0	Ta = 25°C	-	4.5	-	V
“H” 电平输入	Vih		2.2	-	VDD	V
“L” 电平输入	Vil		0	-	0.6	V
“H” 电平输出	Voh		2.4	-	-	V
“L” 电平输出	Vol		-	-	0.4	V
背光电源电压	Vled	-	-	4.2	4.6	V
背光电源电流	Iled	Vled = 4.2V	-	360	720	mA
背光寿命	-	Iled = 50mA	-	100,000	-	Hrs.

2.3 光学特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
垂直视角（顶部）	AV	Cr ≥ 2	-	25	-	°
垂直视角（底部）	AV	Cr ≥ 2	-	70	-	°
水平视角（左侧）	AH	Cr ≥ 2	-	30	-	°
水平视角（右侧）	AH	Cr ≥ 2	-	30	-	°
对比度	Cr		-	2	-	-
响应时间（上升）	Tr	-	-	120	150	ms
响应时间（下降）	Tf	-	-	120	150	ms

这些特性决定了该显示模块在不同环境下的显示效果和性能表现，工程师在设计时需要充分考虑这些因素，以确保产品在各种条件下都能正常工作。

三、控制器与指令

3.1 控制器信息

该模块内置KS0066U和ST7066U控制器，开发者可以通过链接http://www.newhavendisplay.com/app_notes/KS0066U.pdf 和 http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf 下载其详细规格说明。

3.2 指令表

文档中给出了一系列指令及其对应的指令代码和执行时间（fosc = 270 kHz），例如：	Instruction	Instruction Code	Description	Execution time
Clear Display	0 0 0 0 0 0 0 1	清除显示内容	1.53 ms
Home	0 0 0 0 0 0 1 0	光标归位	1.53 ms

这些指令是控制显示模块进行各种操作的关键，工程师需要熟悉这些指令的使用方法，才能实现对显示内容的精确控制。

四、初始化程序

文档提供了8位和4位两种初始化程序示例：

4.1 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); //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); //enable pulse width >= 300ns 
    E = 0; //Clock enable: falling edge 
}

void init() 
{ 
    E = 0; 
    Delay(100); //Wait >15 msec after power is applied 
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up 
    Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available 
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up #2 
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    command(0x30); //command 0x30 = Wake up #3 
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    command(0x38); //Function set: 8-bit/2-line 
    Delay(10);
    command(0x10); //Set cursor
    command(0x0c); //Display ON; Cursor ON 
    command(0x06); //Entry mode set
}

4.2 4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
    Nybble(); //Send lower 4 bits 
    i = i < < 4; //Shift over by 4 bits 
    P1 = i; //put data on output Port 
    Nybble(); //Send upper 4 bits 
} 

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 
    Nybble(); //Clock lower 4 bits 
    i = i < < 4; //Shift over by 4 bits 
    P1 = i; //put data on output Port 
    Nybble(); //Clock upper 4 bits 
}

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

void init() 
{ 
    P1 = 0; 
    P3 = 0; 
    Delay(100); //Wait >15 msec after power is applied 
    P1 = 0x30; //put 0x30 on the output port 
    Delay(30); //must wait 5ms, busy flag not available 
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up 
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up #2 
    Delay(10); //must wait 160us, busy flag not available 
    Nybble(); //command 0x30 = Wake up #3 
    Delay(10); //can check busy flag now instead of delay 
    P1 = 0x20; //put 0x20 on the output port 
    Nybble(); //Function set: 4-bit interface 
    command(0x28); //Function set: 4-bit/2-line 
    command(0x10); //Set cursor
    command(0x0F); //Display ON; Blinking cursor 
    command(0x06); //Entry Mode set 
}

初始化程序是让显示模块正常工作的第一步，工程师需要根据实际需求选择合适的初始化方式。

五、质量与使用注意事项

5.1 质量测试

文档中列出了一系列质量测试项目，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。这些测试确保了产品在不同环境下的可靠性和稳定性。

5.2 使用注意事项

使用LCD/LCM时，需要注意一些事项，开发者可以通过链接www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf查看详细的预防措施。同时，关于保修信息和条款条件可以访问http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms 。

总之，NHD - 0220WH - LYGH - JT#字符液晶显示模块具有丰富的功能和良好的性能，在电子设计中有着广泛的应用前景。电子工程师在使用该模块时，需要充分了解其各项特性和使用方法，才能设计出更加优秀的产品。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎一起交流探讨。