深入解析NHD - 0420CW - AG3字符OLED显示模块

在电子设备的显示领域，OLED显示模块以其独特的优势逐渐崭露头角。今天，我们就来详细探讨一下Newhaven Display International公司的NHD - 0420CW - AG3字符OLED显示模块，看看它在设计和性能上有哪些值得关注的地方。

文件下载：NHD-0420CW-AG3.pdf

一、模块概述

NHD - 0420CW - AG3是一款4行20字符的OLED显示模块，型号各部分都有其特定含义：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0420 - ”表示4行20字符的显示规格。
• “CW - ”表明这是字符OLED模块。
• “A - ”代表特定型号。
• “G - ”表示显示颜色为绿色。
• “3 - ”意味着其供电电压范围为2.4V ~ 5.5V。

该模块具有以下显著特点：

1. 内置LCD可比控制器，能有效控制显示内容。
2. 支持4/8位并行、SPI或I²C MPU接口，方便与不同的微处理器进行连接，提高了模块的通用性和兼容性。
3. 可在2.8V或5.0V电压下工作，为不同的电源设计提供了选择。
4. 符合RoHS标准，环保性能良好。
5. 采用了纤薄设计，节省空间，适用于对空间要求较高的应用场景。

二、引脚说明

（一）并行接口

并行接口共有20个引脚，各引脚功能明确：	Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
1	V SS	Power Supply	接地
2	V DD	Power Supply	为OLED和逻辑电路提供电源，2.8V工作时V DD = 2.8V，5V工作时V DD = 5V
3	REGV DD	Power Supply	内部5V I/O调节器选择信号，2.8V工作时REGV DD = 0V，5V工作时REGV DD = 5V
4	D/C	MPU	数据/命令选择信号，D/C = 0为命令，D/C = 1为数据
5	R/W	MPU	读/写选择信号，R/W = 1为读，R/W = 0为写
6	E	MPU	操作使能信号，下降沿触发
7 - 10	DB0 – DB3	MPU	四个低阶双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	四个高阶双向三态数据总线
15	/CS	MPU	低电平有效芯片选择信号
16	/RES	MPU	低电平有效复位信号
17 - 19	BS0 – BS2	MPU	MPU接口选择信号
20	V SS	Power Supply	接地

（二）串行接口

串行接口同样有20个引脚，部分引脚功能与并行接口类似，不同之处在于：	Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
7	SCLK	MPU	串行时钟信号
8	SDI	MPU	串行数据输入信号
9	SDO	MPU	串行数据输出信号

（三）I²C接口

I²C接口的引脚也有其特点，例如：	Pin No.	Symbol	External Connection	Function Description
4	SA0	MPU	从地址选择信号
7	SCL	MPU	串行时钟信号
8	SDA IN	MPU	串行数据输入
9	SDA OUT	MPU	串行数据输出，需与SDA IN（引脚8）连接

三、电气与光学特性

（一）电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	T OP	Absolute Max	-40	-	+85	⁰C
Storage Temperature Range	T ST	Absolute Max	-40	-	+90	⁰C
Supply Voltage for logic	V DD	-	2.4	2.8	5.5	V
Supply Voltage for I/O Regulator	REGV DD	V DD = 5V	4.4	5.0	5.5	V
Supply Current	I DD	-	-	70	135	mA
Sleep Mode Current	(I DD ) SLEEP	-	-	2	5	mA
“H” Level input	V IH	-	0.8 * V DD	-	V DD	V
“L” Level input	V IL	-	V SS	-	0.2 * V DD	V
“H” Level output	V OH	-	0.9 * V DD	-	V DD	V
“L” Level output	V OL	-	V SS	-	0.1 * V DD	V

从这些数据可以看出，该模块在较宽的温度范围内都能正常工作，并且对电源电压的要求也有一定的灵活性。

（二）光学特性

Item			Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Optimal Viewing Angles	Top		ϕY+	Cr ≥ 10,000:1	80	-	-	⁰
Bottom		ϕY-	80	-	-	⁰
Left		θX-	80	-	-	⁰
Right			θX+	80	-	-	⁰
Contrast Ratio			Cr		10,000:1	-	-	-
Response Time		Rise	Tr	-	-	10	-	µs
	Fall	Tf	-	-	10	-	µs
Brightness				50% checkerboard	120	150	-	cd/m²
Lifetime				Ta = 25°C, 50% checkerboard	60,000	-	-	Hrs

其优秀的光学特性，如高对比度、快速响应时间和较长的使用寿命，使得显示效果更加清晰、稳定。

四、控制器与命令集

（一）控制器

该模块内置US2066控制器，详细的规格说明可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/US2066.pdf下载。

（二）命令集

模块的命令集分为基本命令集、扩展命令集和OLED命令集。

1. 基本命令集：包括清屏、返回主页、设置光标移动方向、显示开关控制等功能。例如，通过“Clear Display”命令可以将DDRAM内容清空并将地址设置为“00H”；“Entry Mode Set”命令可以设置光标和显示的移动方向。
2. 扩展命令集：提供了更多的功能选择，如功能选择A可用于启用或禁用内部V DD 调节器；功能选择B可选择字符生成器和字符ROM。
3. OLED命令集：主要用于OLED的特定设置，如设置对比度、显示时钟分频比、相位长度等。例如，“Set Contrast Control”命令可以在256个对比度级别中选择合适的对比度。

五、时序特性

不同的接口（6800 - 系列并行接口、8080 - 系列并行接口、串行接口和I²C接口）都有各自的时序要求。以6800 - 系列并行接口为例，时钟周期时间（写周期）最小为400ns，地址建立时间最小为13ns等。了解这些时序特性对于正确设计电路和编写驱动程序至关重要。

六、内置字体表

模块提供了多种ROM字体表，如ROM A、ROM B和ROM C，不同的ROM可以显示不同的字符和符号，满足不同的显示需求。

七、示例程序代码

文档中给出了示例程序代码，包括命令发送、数据写入、初始化和输出显示等功能。通过这些代码，我们可以快速了解如何控制该显示模块。例如，“command”函数用于发送命令，“data”函数用于发送数据，“init”函数用于初始化模块，“output”函数用于输出显示内容。

八、质量与使用说明

（一）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、高温高湿度操作、热冲击抗性、振动测试和静电测试等。测试条件和评估标准明确，确保了模块的可靠性和稳定性。

（二）使用注意事项

使用OLEDs/LCDs/LCMs时，可参考www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf中的注意事项。同时，关于保修信息和条款可访问http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。

总之，NHD - 0420CW - AG3字符OLED显示模块在设计和性能上都有出色的表现，无论是显示效果、接口兼容性还是可靠性，都能满足许多电子设备的需求。电子工程师在设计相关产品时，可以根据实际需求充分利用该模块的特点，实现理想的显示功能。你在使用类似显示模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。