NHD - 0440WH - ATMI - JT#字符液晶显示模块技术解析

在电子设备的设计中，液晶显示模块是人机交互的重要组成部分。今天我们就来详细解析Newhaven Display International推出的NHD - 0440WH - ATMI - JT#字符液晶显示模块，它具备诸多特性，适用于多种应用场景。

文件下载：NHD-0440WH-ATMI-JT#.pdf

一、产品基本信息

1. 型号含义

• NHD -：代表Newhaven Display。
• 0440 -：表明该模块具有4行，每行可显示40个字符。
• WH -：显示类型为字符。
• A -：特定的型号标识。
• T -：采用白色LED背光。
• M -：STN负性，蓝色显示。
• I -：透射式，最佳视角为6:00方向，具备宽温度范围性能。
• JT# -：支持英语和日语标准字体，并且符合RoHS标准。

2. 公司信息

制造商为Newhaven Display International, Inc.，公司位于2661 Galvin Ct., Elgin IL, 60124，联系电话为847 - 844 - 8795，传真为847 - 844 - 8796，官网是www.newhavendisplay.com ，技术支持邮箱为[e-mail]，销售邮箱为[e-mail]。

3. 文档修订历史

从2008年10月21日的初始版本发布，到2021年4月29日机械图纸更新，期间经历了多次修订，包括用户指南格式调整、框图和初始化代码更新、背光供电电流更新等。

二、功能与特性

1. 显示能力

能够显示4行，每行40个字符，满足较多信息的显示需求。

2. 内置控制器

模块内置2个ST7066U控制器，为显示提供稳定的控制。

3. 电源要求

采用 +5.0V 电源供电，驱动方式为1/16 duty，1/5 bias。

4. 合规性

符合RoHS标准，环保性能良好。

三、引脚说明与接线图

1. 引脚功能

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1 - 4	DB7 - DB4	MPU	四个高阶双向三态数据总线线路。
5 - 8	DB3 - DB0	MPU	四个低阶双向三态数据总线线路，在4位操作时不使用。
9	E1	MPU	操作使能信号，上2行的下降沿触发。
10	R/W	MPU	读写选择信号，R/W = 1为读，R/W = 0为写。
11	RS	MPU	寄存器选择信号，RS = 0为命令，RS = 1为数据。
12	V₀	Power Supply	对比度电源（约0.65V）。
13	VSS	Power Supply	接地。
14	VDD	Power Supply	逻辑电源电压（+5.0V）。
15	E2	MPU	操作使能信号，下2行的下降沿触发。
16	NC	-	无连接。
17	LED +	Power Supply	背光阳极（+3.5V）。
18	LED -	Power Supply	背光阴极（接地）。

2. 推荐连接器

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器，文档未提及背光连接器的具体信息。

四、电气特性

1. 温度范围

• 工作温度范围：-20℃ 至 +70℃。
• 存储温度范围：-30℃ 至 +80℃。

2. 电源参数

• 电源电压VDD：4.5V - 5.5V，典型值为5.0V。
• 电源电流IDD：在Ta = 25°C时，最小值为1.8mA，典型值为3.5mA，最大值为7.0mA。
• LCD对比度电源VDD - V₀：在VDD = 5.0V时，最小值为4.2V，典型值为4.35V，最大值为4.5V。

3. 输入输出电平

• “H” 电平输入VIH：最小值为0.7 * VDD，最大值为VDD。
• “L” 电平输入VIL：最小值为0V，最大值为0.6V。
• “H” 电平输出VOH：最小值为3.9V，最大值为VDD。
• “L” 电平输出VOL：最小值为0V，最大值为0.4V。

4. 背光参数

• 背光电源电压VLED：3.4V - 3.6V，典型值为3.5V。
• 背光电源电流ILED：在VLED = 3.5V时，最小值为20mA，典型值为64mA，最大值为80mA。
• 背光寿命：在25℃，50 - 60%RH条件下，典型值为50,000小时。

五、光学特性

1. 最佳视角

• 顶部：20°
• 底部：40°
• 左侧：30°
• 右侧：30°

2. 对比度和响应时间

• 对比度CR：典型值为3。
• 响应时间：上升时间TR和下降时间TF在TOP = 25°C时，典型值为150ms，最大值为200ms。

六、控制器信息

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。

七、DDRAM地址

DDRAM地址分布呈现一定规律，每行有特定的地址范围，方便数据的存储和读取。

八、指令表

Instruction	Instruction code	Description	270 KHZ Execution time (fosc =)
Clear Display	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1	向DDRAM写入 “20H” 并将DDRAM地址从AC设置为 “00H”	1.52ms
Return Home	0 0 0 0 0 0 0 0 1 -	将DDRAM地址从AC设置为 “00H”，若光标移动则返回原位置，DDRAM内容不变	1.52ms
Entry mode Set	0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH	设置光标移动方向和显示移位，在数据读写时执行	37µs
Display ON/ OFF control	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：闪烁光标开启	37µs
Cursor or Display shift	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
Function set	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
Set CGRAM Address	0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置CGRAM地址	37µs
Set DDRAM Address	0 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置DDRAM地址	37µs
Read busy Flag and Address	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
Write data To Address	1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	向内部RAM（DDRAM/CGRAM）写入数据	37µs
Read data From RAM	1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	从内部RAM（DDRAM/CGRAM）读取数据	37µs

九、时序特性

1. MPU向ST7066U写数据

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

2. ST7066U向MPU读数据

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

十、内置字体表

文档给出了内置字体表，包含了多种字符的编码信息，方便工程师进行字符显示的编程。

十一、初始化程序示例

文档提供了初始化程序示例，包括命令发送和数据写入函数，以及整个LCD的初始化函数，为工程师进行模块初始化提供了参考。

十二、质量信息

1. 测试项目

包括高温存储、低温存储、高温操作、低温操作、高温高湿操作、热冲击抵抗、振动测试和静电测试等。

2. 测试条件和注意事项

不同测试项目有不同的测试条件，如高温存储测试在 +80℃ 下进行200小时，部分测试有特定的注意事项，如无冷凝观察、测试前需在特定条件下存储等。

十三、使用注意事项和保修信息

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

在实际设计中，工程师需要根据这些详细的技术参数和特性，合理选择和使用NHD - 0440WH - ATMI - JT#字符液晶显示模块，以确保设备的性能和稳定性。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。