探索NHD-2.4-240320CF-BSXV-FT TFT液晶显示模块

在电子设备的设计中，显示模块的选择至关重要，它直接影响着用户的视觉体验和设备的性能。今天，我们就来深入了解一下Newhaven Display International推出的NHD-2.4-240320CF-BSXV-FT TFT液晶显示模块。

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一、产品概述

NHD-2.4-240320CF-BSXV-FT是一款2.4英寸的TFT液晶显示模块，具有240xRGBx320像素的分辨率，能够呈现清晰、鲜艳的图像。它内置了ST7789Vi控制器，支持3或4线SPI接口，采用FFC ZIF I/O连接方式，方便与其他设备进行连接。此外，该模块还配备了4线电阻式触摸面板，支持触摸操作，为用户提供了更加便捷的交互体验。

产品命名解析

• “NHD-”：代表Newhaven Display。
• “2.4-”：表示对角线尺寸为2.4英寸。
• “240320-”：指的是240xRGBx320像素的分辨率。
• “CF-”：为型号标识。
• “B-”：表示内置控制器，采用SPI接口。
• “S-”：代表高亮度白色LED背光源。
• “X-”：表示TFT技术。
• “V-”：表示MVA技术，宽温度范围。
• “F-”：表示FFC ZIF连接方式。
• “T-”：表示配备4线电阻式触摸面板。

二、功能与特性

1. 显示性能

• 高分辨率：240x320像素的分辨率能够提供清晰、细腻的图像显示效果，满足大多数应用场景的需求。
• 高亮度：采用高亮度白色LED背光源，典型亮度可达640 cd/m²，即使在强光环境下也能清晰显示。
• 262K色彩：支持262K种颜色，能够呈现丰富、鲜艳的色彩，使图像更加生动逼真。

2. 电气特性

• 低功耗：采用3.3V电源供电，功耗较低，适合电池供电的设备。
• SPI接口：支持3或4线SPI接口，通信速度快，数据传输稳定。
• 内置控制器：内置ST7789Vi控制器，简化了电路设计，降低了开发难度。

3. 触摸功能

配备4线电阻式触摸面板，支持触摸操作，响应灵敏，能够实现精准的触摸定位。

三、引脚说明

该模块共有20个引脚，每个引脚都有特定的功能，具体如下：	Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	GND	Power Supply	接地
2	YD	Touch Controller	触摸面板 - 下
3	XL	Touch Controller	触摸面板 - 左
4	YU	Touch Controller	触摸面板 - 上
5	XR	Touch Controller	触摸面板 - 右
6	VDD	Power Supply	LCD供电电压（3.3V）
7	IOVDD	Power Supply	逻辑供电电压（可与VDD相连）
8	MOSI	MPU	主设备输出，从设备输入
9	MISO	MPU	主设备输入，从设备输出
10	SCLK	MPU	串行时钟输入信号
11	D/C	MPU	数据/命令选择（4线串行：‘1’ = 数据；‘0’ = 命令；3线串行：接地）
12	/CS	MPU	低电平有效片选信号
13	/RES	MPU	低电平有效复位信号
14	IM0	MPU	IM0 = 1, IM1 = 0: 3线9位串行模式
15	IM1	MPU	IM0 = 0, IM1 = 1: 4线8位串行模式
16	LED-K1	Power Supply	LED阴极1（接地）
17	LED-K2	Power Supply	LED阴极2（接地）
18	LED-K3	Power Supply	LED阴极3（接地）
19	LED-K4	Power Supply	LED阴极4（接地）
20	LED-A	Power Supply	LED阳极（3.1V）

四、电气与光学特性

1. 电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
工作温度范围	TOP	绝对最大	-20	-	+70	°C
存储温度范围	TST	绝对最大	-30	-	+80	°C
LCD供电电压	VDD	-	2.4	3.3	3.6	V
逻辑供电电压	IOVDD	-	1.65	1.8	3.6	V
供电电流	IDD	VDD = 3.3V	2	6	12	mA
“H” 电平输入	VIH	-	0.7*IOVDD	-	IOVDD	V
“L” 电平输入	VIL	-	GND	-	0.3*IOVDD	V
“H” 电平输出	VOH	-	0.8*IOVDD	-	IOVDD	V
“L” 电平输出	VOL	-	GND	-	0.2*IOVDD	V
背光源供电电流	ILED	-	-	100	125	mA
背光源供电电压	VLED	ILED = 100mA	2.8	3.1	3.5	V
背光源寿命	-	TOP = 25°C	30,000	50,000	-	Hrs.

2. 光学特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
最佳视角	上		ϕY+	CR ≥ 10	-	70	-	°
下		ϕY-	-	70	-	°
左		θX-	-	70	-	°
右			θX-	-	70	-	°
对比度			CR	-	150	200	-	-
亮度			LV	ILED = 100mA	560	640	-	cd/m²
响应时间			TR + TF	TOP = 25°C	-	16	32	ms
色度		红	XR	TA = 25°C θX = 0° ϕY = 0°	0.531	0.561	0.591	-
		YR	0.314	0.334	0.374	-
	绿	XG	0.291	0.319	0.351	-
		YG	0.524	0.564	0.614	-
	蓝	XB	0.112	0.142	0.162	-
		YB	0.051	0.081	0.112	-
	白	XW	0.251	0.291	0.331	-
		YW	0.271	0.311	0.351	-

五、触摸面板特性

Item	Min.	Typ.	Max.	Unit
线性度	-	-	1.5	%
电路电阻 - X轴	200	-	600	Ω
电路电阻 - Y轴	250	-	900	Ω
绝缘电阻	20	-	-	MΩ
工作电压	-	-	5	V
抖动	-	-	15	ms
激活力	100	-	-	g
笔书写耐久性	100,000	-	-	字符
点触耐久性	1,000,000	-	-	触摸
表面硬度	3	-	-	H

六、时序特性

1. 3线SPI接口时序特性

Signal	Symbol	Parameter	Min	Max	Unit	Description
CSX	Tcss	片选建立时间（写）	15		ns
TCSH	片选保持时间（写）	15		ns
Tcss	片选建立时间（读）	60		ns
Tscc	片选保持时间（读）	65		ns
TCHW	片选 “H” 脉冲宽度	40		ns
SCL	TSCYCW	串行时钟周期（写）	16		ns
TSHW	SCL “H” 脉冲宽度（写）	7		ns
TsLw	SCL “L” 脉冲宽度（写）	7		ns
TSCYCR	串行时钟周期（读）	150		ns
TSHR	SCL “H” 脉冲宽度（读）	60		ns
TSLR	SCL “L” 脉冲宽度（读）	60		ns
SDA (DIN)	TSDS	数据建立时间	7		ns
TSDH	数据保持时间	7		ns
DOUT	TACC	访问时间	10	50	ns	最大CL = 30pF 最小CL = 8pF
ToH	输出禁用时间	15	50	ns

2. 4线SPI接口时序特性

Signal	Symbol	Parameter	MIN	MAX	Unit	Description
CSX	Tcss	片选建立时间（写）	15		ns
TCcSH	片选保持时间（写）	15		ns
Tcss	片选建立时间（读）	60		ns
Tscc	片选保持时间（读）	65		ns
TCHW	片选 “H” 脉冲宽度	40		ns
SCL	TscYCW	串行时钟周期（写）	16		ns
TSHW	SCL “H” 脉冲宽度（写）	7		ns	写命令和数据
TsLW	SCL “L” 脉冲宽度（写）	7		ns
TSCYCR	串行时钟周期（读）	150		ns
TSHR	SCL “H” 脉冲宽度（读）	60		ns	读命令和数据
TSLR	SCL “L” 脉冲宽度（读）	60		ns
D/CX	Tpcs	D/CX建立时间	10		ns
TDCH	D/CX保持时间	10		ns
SDA (DIN)	Tsps	数据建立时间	7		ns
TSDH	数据保持时间	7		ns
DOUT	TACc	访问时间	10	50	ns	最大CL = 30pF 最小CL = 8pF
TOH	输出禁用时间	15	50	ns

3. 复位时序

Related Pins	Symbol	Parameter	MIN	MAX	Unit
RESX	TRW	复位脉冲持续时间	10		μs
TRT	复位取消		5（注1, 5）	ms
		120（注1, 6, 7）	ms

七、初始化代码示例

文档中提供了初始化代码示例，包括命令发送和数据发送的函数，以及具体的初始化步骤。这些代码可以帮助开发者快速上手，实现对该显示模块的初始化和控制。

/*********************
command(unsigned int d) 
{
    unsigned char i; 
    unsigned char mask = 0x80; 
    digitalWrite(DC, LOW); //Setting Data/command pin to command 
    digitalWrite(CS_PIN, LOW); //Enabling controller 
    //For loop to pass data one bit at a time 
    for(i = 0; i < 8; i++) 
    {
        digitalWrite(SCLK_PIN, LOW); //Setting clock low 
        //Determine if 1 or zero 
        if((d & mask) > > 7 == 1) 
        {
            digitalWrite(MOSI_PIN, HIGH); //Sending bit as 1 
        } 
        else 
        {
            digitalWrite(MOSI_PIN, LOW); //Sending bit as 0 
        }
        digitalWrite(SCLK_PIN, HIGH); //Data clocked in on rising edge 
        d = d < < 1; //shift byte value over by one bit 
    }
    digitalWrite(CS_PIN, HIGH); //disabling controller 
} 

data(unsigned int d) { 
    unsigned char i; 
    unsigned char mask = 0x80; 
    digitalWrite(DC, HIGH); //Setting Data/command pin to data 
    digitalWrite(CS_PIN, LOW); //Enabling controller 
    //For loop to pass data one bit at a time in each byte 
    for(i = 0; i < 8; i++) 
    {
        digitalWrite(SCLK_PIN, LOW); //Setting clock low 
        //Determine if 1 or 0 
        if((d & mask) > > 7 == 1) 
        {
            digitalWrite(MOSI_PIN, HIGH); //Sending bit as 1 
        } 
        else 
        {
            digitalWrite(MOSI_PIN, LOW); //Sending bit as 0 
        }
        digitalWrite(SCLK_PIN, HIGH); //Data clocked in on rising edge 
        d = d < < 1; //shift byte value over by one bit 
    }
    digitalWrite(CS_PIN, HIGH); //disabling controller 
} 

/*******************************************************************************/

void setup() { 
    pinMode(SCLK_PIN, OUTPUT); 
    pinMode(DC, OUTPUT); 
    pinMode(CS_PIN, OUTPUT); 
    pinMode(MOSI_PIN, OUTPUT); 
    pinMode(RST, OUTPUT); 
    digitalWrite(RST, HIGH); 
    //Factory initialization 
    command(0x28); //Turn off display 
    command(0x11); //Exit sleep mode 
    command(0x36); 
    data(0x88); //MADCTL: memory data access control Old: 0x88 
    command(0x3A); 
    data(0x66); //COLMOD: Interface Pixel format (18-bits per pixel @ 262K colors) 
    command(0xB2); 
    data(0x0C); 
    data(0x0C); 
    data(0x00); 
    data(0x33); 
    command(0xB7); 
    data(0x33); //PORCTRK: Porch setting 
    data(0x33);
    data(0x35); //GCTRL: Gate Control 
    command(0xBB); 
    data