NHD-0420DZW-AY5字符OLED显示模块详细解析

在电子设计领域，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一款性能出色的字符OLED显示模块——NHD-0420DZW-AY5。

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一、产品概述

NHD-0420DZW-AY5是Newhaven Display推出的一款字符OLED显示模块，具有4行20字符的显示能力。其型号各部分含义明确：“0420”代表4行20字符；“DZW”表示OLED；“A”为型号；“Y”表明发光颜色为黄色；“5”代表符合RoHS标准且采用+5V电源供电。

二、功能与特性

2.1 显示能力

该模块具备4行20字符的显示能力，能够清晰展示较多信息，满足多种应用场景的需求。

2.2 接口方式

内置与LCD可比的控制器，支持并行或串行MPU接口，默认采用6800 MPU并行接口。这种设计使得模块在不同的系统中都能灵活应用，方便工程师进行设计。

2.3 电源与兼容性

采用+5.0V电源供电，并且尺寸与NHD - 0420DZ系列字符LCD兼容，这为系统升级或替换提供了便利。同时，它符合RoHS标准，环保性能良好。

三、引脚说明

3.1 并行接口（默认）

引脚编号	符号	外部连接	功能描述
1	VSS	电源地	为模块提供接地参考
2、3	VDD、NC	电源、不连接	VDD为OLED和逻辑电路提供电源，NC引脚不可连接
4	RS	MPU	寄存器选择信号，RS = 0为命令，RS = 1为数据
5、6	R/W、E	MPU	读写选择信号和操作使能信号，E为下降沿触发
7 - 10	DB0 – DB3	MPU	低4位双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	高4位双向三态数据总线
15、16	NC	不连接	不可连接

3.2 串行接口

引脚编号	符号	外部连接	功能描述
1	VDD	电源	为OLED和逻辑电路提供电源
2	VSS	电源地	为模块提供接地参考
3 - 11	NC	不连接	不可连接
12	SCL	MPU	串行时钟信号
13	SDO	MPU	串行数据输出信号
14	SDI /CS	MPU	串行数据输入信号和低电平有效片选信号
15、16	NC	不连接	不可连接

四、跳线选择

该模块提供了不同MPU接口的跳线选择，通过设置跳线可以选择6800 - MPU并行（默认）、8080 - MPU并行或串行MPU接口。具体跳线设置如下：	MPU接口	H_PS_L	J68_J80	H_SHL_L	H_CS1_L	H_CS2_L	JCS1	JCS2
6800 - MPU并行（默认）	H	J68	H	L	H	X	X
8080 - MPU并行	H	J80	H	H	X	X	X
串行MPU	L	X	H	Open	Open	Short	Short

这里的“X”表示无关项。工程师可以根据实际需求进行跳线设置，以实现不同的接口方式。

五、电气与光学特性

5.1 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	- 40	-	+ 80	⁰C
存储温度范围	TST	绝对最大	- 40	-	+ 85	⁰C
电源电压	VDD	-	4.8	5.0	5.3	V
电源电流	IDD	TOP = 25°C，VDD = 5.0V，50%棋盘格	-	65	97.5	mA
“H”电平输入	VIH	-	0.8 * VDD	-	VDD	V
“L”电平输入	VIL	-	VSS	-	0.2 * VDD	V
“H”电平输出	VOH	-	0.8 * VDD	-	VDD	V
“L”电平输出	VOL	-	VSS	-	0.2 * VDD	V

5.2 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（上）	ϕY +	-	80	-	-	⁰
最佳视角（下）	ϕY -	-	80	-	-	⁰
最佳视角（左）	θX -	-	80	-	-	⁰
最佳视角（右）	θX +	-	80	-	-	⁰
对比度	CR	-	10,000:1	-	-	-
响应时间（上升）	TR	-	-	-	10	µs
响应时间（下降）	TF	-	-	-	10	µs
亮度	LV	TOP = 25°C，VDD = 5.0V	70	90	-	cd/m²
寿命	-	50%棋盘格	80,000	100,000	-	Hrs.

需要注意的是，寿命是基于典型温度下的加速高温操作测试得出，且建议使用屏幕保护程序以避免残留图像的出现。同时，亮度与VDD相关，使用较低电压时亮度会变暗。

六、指令系统

6.1 指令表

指令	RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0	描述	最大执行时间
清屏	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	清除整个显示，不改变DDRAM地址	2ms
返回主页	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	设置DDRAM地址为0x00，将移位的显示恢复到原始位置	600us
输入模式设置	0	0	0	0	0	0	0	1	I/D	S	设置光标自动递增或递减，设置显示移位	600us
显示开/关控制	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B	设置显示、光标和光标闪烁的开/关	600us
光标/显示移位	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	0	0	移动光标和移位显示，不改变DDRAM内容	600us
功能设置	0	0	0	0	1	DL	1	0	FT1	FT0	设置接口数据长度，选择字体表	600us
设置CGRAM地址	0	0	0	1	ACG5	ACG4	ACG3	ACG2	ACG1	ACG0	移动到CGRAM地址	600us
设置DDRAM地址	0	0	1	ADD6	ADD5	ADD4	ADD3	ADD2	ADD1	ADD0	移动到DDRAM地址	600us
读取忙标志和地址	0	1	BF	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	读取忙标志和地址计数器	600us
写入数据到CGRAM或DDRAM	1	0	-	-	-	-	写入数据	-	-	-	写入数据到CGRAM或DDRAM	600us
从CGRAM或DDRAM读取数据	1	1	读取数据	-	-	-	-	-	-	-	从CGRAM或DDRAM读取数据	600us

6.2 指令描述

在执行指令时，只有读取忙标志指令可以在指令执行期间进行。当忙标志（BF）为“1”时，控制器正在执行内部操作，下一条指令将被忽略；当BF为“0”时，控制器准备好接受指令。

例如，清屏指令通过在所有DDRAM地址写入0x20来清除显示，不改变DDRAM地址；返回主页指令将DDRAM地址设置为0x00，并将显示恢复到原始状态。

七、MPU接口与串行接口

7.1 MPU接口

当DL设置为8位模式时，显示模块通过DB7 - DB0与MPU接口；当DL设置为4位模式时，仅通过DB7 - DB4与MPU接口，且每个指令需分两次操作发送，先发送高4位，再发送低4位，完成整个8位指令后需检查忙标志。

7.2 串行接口

在串行接口模式下，指令和数据都通过SDI线发送，由SCL线时钟同步。/CS在传输前必须置为低电平，在写入指令和写入数据之间切换时必须置为高电平。数据在SCL的上升沿时钟同步到LCD控制器。

八、内置字体表

该模块提供了四种内置字体表，分别为英语/日语（FT[1:0] = 00，默认）、西欧表1（FT[1:0] = 01）、英语/俄语（FT[1:0] = 10）和西欧表2（FT[1:0] = 11）。工程师可以根据实际需求选择合适的字体表，并且在操作过程中更改字体表会立即将当前显示的数据转换为新字体表对应的字符。

九、CGRAM的使用

字符生成RAM（CGRAM）用于生成自定义的5x8字符图案，有8个可用地址（0x00 - 0x08）。要将第一个CGRAM字符写入显示，需将光标移动到显示上所需的DDRAM位置，并写入字符数据0x00。

十、初始化序列

10.1 8位模式

1. 上电
2. 等待电源稳定（≥ 1ms）
3. 功能设置
4. 检查忙标志
5. 显示关闭
6. 检查忙标志
7. 清屏
8. 检查忙标志
9. 输入模式设置
10. 检查忙标志
11. 主页命令
12. 检查忙标志
13. 显示打开

10.2 4位模式

与8位模式类似，但在功能设置等操作时需分两次发送4位数据。

十一、质量信息与注意事项

11.1 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、高温操作、低温操作、高温/湿度存储、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等。测试后需满足显示功能正常、无明显缺陷、亮度大于初始值的50%以及电流消耗在初始值的50%以内等评估标准。

11.2 注意事项

使用LCD/LCM时，可参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf中的注意事项；关于保修信息，可查看http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms中的条款和条件。

NHD - 0420DZW - AY5字符OLED显示模块具有丰富的功能和良好的性能，在电子设计中具有广泛的应用前景。工程师在使用过程中，需根据实际需求合理设置接口、选择字体表，并严格按照初始化序列进行操作，以确保模块的正常运行。大家在使用这款模块时有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。