深入解析NHD - 0420DZ - FSB - GBW字符液晶显示模块

在电子设备的设计中，液晶显示模块是不可或缺的一部分，它为用户提供了直观的信息展示界面。今天，我们就来详细解析Newhaven Display International推出的NHD - 0420DZ - FSB - GBW字符液晶显示模块。

文件下载：NHD-0420DZ-FSB-GBW.pdf

一、模块概述

NHD - 0420DZ - FSB - GBW是一款具有特定特性的字符液晶显示模块，其型号中的各个部分都有特定含义：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0420 - ”表示该模块具有4行20字符的显示能力。
• “DZ - ”为具体的型号标识。
• “F - ”代表半反半透特性。
• “SB - ”表示侧面蓝色LED背光。
• “G - ”表示STN - 灰色。
• “B - ”代表6:00视角。
• “W - ”意味着宽温度范围（ - 20°C ~ +70°C），并且该模块符合RoHS标准。

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，能够清晰地展示较多的文本信息，满足一般的显示需求。

2.2 内置控制器

内置ST7066U控制器，为模块的稳定运行提供了保障。其具体的规格说明可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载获取。

2.3 电源与参数

采用 +5.0V 电源供电，具有1/16 duty和1/5 bias的特性，并且符合RoHS标准，环保可靠。

三、机械与电气特性

3.1 引脚说明

Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	VSS	Power Supply	Ground
2	VDD	Power Supply	Supply voltage for logic (+5.0V)
3	V0	Power Supply	Power supply for contrast (approx. 0.5V)
4	RS	MPU	Register select signal. RS = 0: Command, RS = 1: Data
5	R/W	MPU	Read/Write select signal, R/W = 1: Read R/W = 0: Write
6	E	MPU	Operation enable signal. Falling edge triggered.
7 - 10	DB0 - DB3	MPU	Four low order bi - directional three - state data bus lines. These four are not used during 4 - bit operation.
11 - 14	DB4 - DB7	MPU	Four high order bi - directional three - state data bus lines.
15	LED+	Power Supply	Power supply for LED Backlight (+5.0V via on - board resistor)
16	LED -	Power Supply	Ground for backlight

推荐使用2.54mm间距的引脚作为LCD连接器。

3.2 电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	Top	Absolute Max	- 20	-	+70	⁰C
Storage Temperature Range	Tst	Absolute Max	- 30	-	+80	⁰C
Supply Voltage	VDD		4.5	5.0	5.5	V
Supply Current	IDD	Ta = 25°C, VDD = 5.0V	-	3.5	5.0	mA
Supply for LCD (contrast)	VDD - V0	Ta = 25°C	-	4.5	-	V
“H” Level input	Vih		0.7 * VDD	-	VDD	V
“L” Level input	Vil		VSS	-	0.6	V
“H” Level output	Voh		3.9	-	VDD	V
“L” Level output	Vol		-	-	0.4	V
Backlight Supply Voltage	Vled	-	-	5.0	-	V
Backlight Supply Current	Iled	Vled = 5.0V	30	-	40	mA

3.3 光学特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Viewing Angle – Top	-	Cr ≥ 2	-	35	-	⁰
Viewing Angle – Bottom	-	-	60	-	⁰
Viewing Angle – Left	-	-	40	-	⁰
Viewing Angle – Right	-	-	40	-	⁰
Contrast Ratio	Cr		-	6	-	-
Response Time (rise)	Tr	-	-	150	250	ms
Response Time (fall)	Tf	-	-	150	250	ms

四、控制器信息

4.1 显示字符地址码

该模块的显示字符地址码如下：	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
00	01	02	03	04	05	06	07	08	09	OA	0B	0C	0D	0E	OF	10	11	12	13
40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	4A	4B	4C	4D	4E	4F	50	51	52	53
14	15	16	17	18	19	IA	IB	IC	ID	IE	IF	20	21	22	23	24	25	26	27
54	55	56	57	58	59	5A	5B	5C	5D	5E	5F	60	61	62	63	64	65	66	67

4.2 指令表

Instruction	Instruction Code										Description	Description Time (270KHz)
RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
Clear Display	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	Write "20H" to DDRAM. and set DDRAM address to "00H" from AC	1.52 ms
Return Home	0	0	0	0	0	0	0	0	1	X	Set DDRAM address to "00H" from AC and return cursor to its original position if shifted. The contents of DDRAM are not changed.	1.52 ms
Entry Mode Set	0	0	0	0	0	0	0	1	VD	S	Sets cursor move direction and specifies display shift. These operations are performed during data write and read.	37 us
Display ON/OFF	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B	D = 1:entire display on C = 1:cursor on B = 1:cursor position on	37 us
Cursor or Display Shift	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	X	X	Set cursor moving and display shift control bit, and the direction, without changing DDRAM data.	37 us
Function Set	0	0	0	0	1	DL	N	F	X	X	DL:interface data is 8/4 bits N:number of line is 2/1 F:font size is 5x11/5x8	37 us
Set CGRAM address	0	0	0	1	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Set CGRAM address in address counter	37 us
Set DDRAM address	0	0	1	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Set DDRAM address in address counter	37 us
Read Busy flag and address	0	1	BF	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Whether during internal operation or not can be known by reading BF.The contents of address counter can also be read.	0 us
Write data to RAM	1	0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Write data into internal RAM (DDRAM/CGRAM)	37 us
Read data from RAM	1	1	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Read data from internal RAM (DDRAM/CGRAM)	37 us

五、时序特性

5.1 从MPU向ST7066U写数据

在写模式下，涉及到使能脉冲宽度、使能上升/下降时间等参数。

5.2 从ST7066U向MPU读数据

读模式下，有使能脉冲宽度、使能上升/下降时间、地址建立时间、地址保持时间、数据建立时间和数据保持时间等参数。

六、内置字体表

模块内置了特定的字体表，为显示提供了多样化的字符选择。

七、初始化程序

7.1 8位初始化

提供了详细的8位初始化程序代码，通过一系列的命令和延时操作，完成模块的初始化。

7.2 4位初始化

同样给出了4位初始化的程序代码，包括命令发送、数据写入等操作。

八、质量信息与注意事项

8.1 质量测试

对模块进行了多项质量测试，包括高温存储、低温存储、高温操作、低温操作、高温/高湿度操作、热冲击抗性、振动测试和静电测试等，确保模块在不同环境下的可靠性。

8.2 注意事项

使用该模块时，需要注意避免冷凝现象，并且在特定测试后需在25°C、0%RH环境下存储4小时。同时，振动测试是对产品本身进行，而非在容器内。更多使用LCDs/LCMs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_page=terms。

在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用场景，合理利用该模块的各项特性，确保设备的稳定运行。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。