探索NHD - 0416BZ - NSW - BBW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一部分。今天，我们就来深入了解一下Newhaven Display International公司的NHD - 0416BZ - NSW - BBW字符液晶显示模块，看看它有哪些特点和应用要点。

文件下载：NHD-0416BZ-NSW-BBW.pdf

一、模块概述

NHD - 0416BZ - NSW - BBW模块的型号包含了丰富的信息：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0416 - ”表示该模块具有4行，每行可显示16个字符。
• “BZ - ”为特定的型号标识。
• “N - ”说明它是透射型的。
• “SW - ”表示采用侧面白色LED背光。
• “B - ”代表STN - 蓝色（ - ）。
• “B - ”意味着最佳视角为6:00方向。
• “W - ”表示具有宽温度特性，并且该模块符合RoHS标准。

二、功能与特性

2.1 显示规格

该模块能够显示4行，每行16个字符，内置ST7066U控制器，采用 +5.0V电源供电，具有1/16 duty和1/5 bias的特性，且符合RoHS标准。

2.2 电气特性

项目	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
工作温度范围	TOP	绝对最大	-20	-	+70	⁰C
存储温度范围	TST	绝对最大	-30	-	+80	⁰C
电源电压	VDD	-	4.7	5.0	5.3	V
电源电流	IDD	VDD = 5.0V	-	1.5	2.5	mA
LCD电源（对比度）	VLCD	TOP = 25°C	4.3	4.5	4.7	V
“H” 电平输入	VIH	-	0.7 * VDD	-	VDD	V
“L” 电平输入	VIL	-	VSS	-	0.6	V
“H” 电平输出	VOH	-	3.9	-	VDD	V
“L” 电平输出	VOL	-	VSS	-	0.4	V
背光电源电压	VLED	-	4.7	5.0	5.3	V
背光电源电流	ILED	VLED = 5.0V	10	15	20	mA

2.3 光学特性

项目	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
最佳视角 - 顶部	ϕY +	CR ≥ 2	35	-	-	⁰
最佳视角 - 底部	ϕY -	-	60	-	-	⁰
最佳视角 - 左侧	θX -	-	40	-	-	⁰
最佳视角 - 右侧	θX +	-	40	-	-	⁰
对比度	CR	-	2	5	-	-
响应时间（上升）	TR	TOP = 25°C	-	150	250	ms
响应时间（下降）	TF	-	200	350	ms

三、引脚说明与接线图

引脚编号	符号	外部连接	功能描述
1	VSS	电源地	电源接地端
2	VDD	电源	逻辑电源电压（ +5.0V）
3	V0	电源调节	对比度电源电压（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	四位低阶双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	四位高阶双向三态数据总线
15	LED +	电源	背光阳极（ +5.0V，通过板载电阻）
16	LED -	电源	背光阴极（接地）

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器。

四、控制器信息

该模块内置ST7066U控制器，可在http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载其详细规格。DDRAM地址分布如下：
									00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
									40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F
									10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B 1C 1D 1E 1F
									50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C 5D 5E 5F

五、指令表

指令	指令代码（RS、R/W、DB7 - DB0）	描述	270 KHZ执行时间（fosc = ）
清屏	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1	将 “20H” 写入DDRAM，并将DDRAM地址从AC设置为 “00H”	1.52ms
返回主页	0 0 0 0 0 0 0 0 1 -	将DDRAM地址从AC设置为 “00H”，并将光标移回原始位置（若已移动），DDRAM内容不变	1.52ms
输入模式设置	0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH	设置光标移动方向并指定显示移位，在数据读写时执行	37µs
显示开/关控制	0 0 0 0 0 0 1 D C B	D = 1：整个显示开启；C = 1：光标开启；B = 1：光标闪烁开启	37µs
光标或显示移位	0 0 0 0 0 1 S/C R/L - -	设置光标移动和显示移位控制位及方向，不改变DDRAM数据	37µs
功能设置	0 0 0 0 1 DL N F - -	DL：接口数据为8/4位；N：行数为2/1；F：字体大小为5x11/5x8	37µs
设置CGRAM地址	0 0 0 1 - - - - - AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置CGRAM地址	37µs
设置DDRAM地址	0 0 1 - - - - - - AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置DDRAM地址	37µs
读取忙标志和地址	0 1 BF - - - - - - AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	通过读取BF可知是否处于内部操作，也可读取地址计数器内容	0s
写入数据到地址	1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	将数据写入内部RAM（DDRAM/CGRAM）	37µs
从RAM读取数据	1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	从内部RAM（DDRAM/CGRAM）读取数据	37µs

六、时序特性

6.1 MPU向ST7066U写入数据

参数	描述	引脚	最小值	典型值	最大值	单位
Tc	使能周期时间	E	1200	-	-	ns
TPW	使能脉冲宽度	E	140	-	-	ns
TR,TF	使能上升/下降时间	E	-	-	25	ns
TAS	地址建立时间	RS、RW、E	0	0	-	ns
TAH	地址保持时间	RS、RW、E	10	-	-	ns
TDSW	数据建立时间	DB0 - DB7	40	-	-	ns
TH	数据保持时间	DB0 - DB7	10	-	-	ns

6.2 从ST7066U向MPU读取数据

参数	描述	引脚	最小值	典型值	最大值	单位
Tc	使能周期时间	E	1200	-	0	ns
TPW	使能脉冲宽度	E	140	-	-	ns
TR,TF	使能上升/下降时间	E	-	-	25	ns
TAS	地址建立时间	RS、RW、E	0	0	-	ns
TAH	地址保持时间	RS、RW、E	10	-	-	ns
TDDR	数据建立时间	DB0 - DB7	-	-	100	ns
TH	数据保持时间	DB0 - DB7	10	-	-	ns

七、初始化程序示例

7.1 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);
    Delay(1); //enable pulse width >= 300ns 
    E = 0; //Clock enable:falling edge
}

void write(char i) { 
    P1 = i; //put data on output Port 
    R_W = 0; 
    D_I = 1; //D/I=HIGH : send data 
    E = 1; 
    Delay(1);
    Delay(1); //enable pulse width >= 300ns 
    E = 0; //Clock enable: falling edge 
}

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

7.2 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; 
    Nybble(); 
    i = i < < 4; //R/W=LOW:Write //Send lower 4 bits //Shift over by 4 bits
    P1 = i;
    Nybble(); //Send upper 4 bits
}

void write(char i) 
{ 
    P1 = i; //put data on output Port 
    R_W = 0; 
    D_I = 1; //D/I=HIGH : send data 
    Nybble(); 
    i = i < < 4; //Shift over by 4 bits
    P1 = i;
    Nybble(); //Clock upper 4 bits
}

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

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); //Function set: 4-bit/2-line 
    command(0x10); //Set cursor
    command(0x0F); //Display ON; Blinking cursor 
    command(0x06); //Entry Mode set
}

八、质量信息与注意事项

8.1 质量测试

测试项目	测试内容	测试条件	备注
高温存储	长时间施加高温存储温度的耐久性测试	+80⁰C，48hrs	2
低温存储	长时间施加低温存储温度的耐久性测试	-30⁰C，48hrs	1,2
高温操作	长时间施加电应力（电压和电流）和高温热应力的耐久性测试	+70⁰C 48hrs	2
低温操作	长时间施加电应力（电压和电流）和低温热应力的耐久性测试	-20⁰C，48hrs	1,2
高温/湿度操作	长时间施加电应力（电压和电流）以及高温高湿度应力的耐久性测试	+40⁰C，90% RH，48hrs	1,2
热冲击抗性	在高低温热应力循环期间施加电应力（电压和电流）的耐久性测试	0⁰C,30min -> 25⁰C,5min -> 50⁰C,30min = 1 cycle 10 cycles
振动测试	施加振动以模拟运输和使用的耐久性测试	10 - 55Hz，15mm振幅，每个方向（X、Y、Z）60秒，共15分钟	3
静电测试	施加静电放电的耐久性测试	VS = 800V，RS = 1.5kΩ，CS = 100pF，一次

备注说明：

• 注意1：测试过程中不应观察到冷凝现象。
• 注意2：在25⁰C，0%RH下存储4小时后进行测试。
• 注意3：对产品本身进行测试，而非在容器内。

8.2 注意事项

使用LCDs/LCMs时的注意事项可参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf，保修信息和条款可查看http://www.newhavendisplay.com/index.php?main