NHD - 0216MW - PB3字符OLED显示模块：设计与应用详解

在电子设计领域，显示模块是至关重要的组件，它为用户提供直观的信息交互界面。今天，我们将深入探讨Newhaven Display International推出的NHD - 0216MW - PB3字符OLED显示模块，从其基本信息、功能特性、电气参数到实际应用等方面进行详细剖析。

文件下载：NHD-0216MW-PB3.pdf

一、模块基本信息

1. 命名规则

NHD - 0216MW - PB3这个型号包含了丰富的信息：

• “NHD - ”代表Newhaven Display；
• “0216 - ”表示该模块具有2行×16个字符的显示能力；
• “MW - ”表明它是字符OLED模块；
• “P - ”代表特定型号；
• “B - ”表示显示颜色为蓝色；
• “3 - ”说明其供电电压范围为2.4V ~ 5.5V。

2. 公司信息

Newhaven Display International, Inc.位于Elgin IL，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]。

二、功能与特性

1. 显示能力

该模块具备2行×16个字符的显示能力，能够清晰地显示文本信息，满足一般的信息展示需求。

2. 内置控制器

内置LCD可比控制器US2066，它为模块的稳定运行提供了有力支持。你可以从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/US2066.pdf下载其详细规格说明。

3. 接口类型

采用并行MPU接口，支持4/8位并行通信，方便与各种微处理器进行连接。

4. 工作电压

可在2.8V或5.0V电压下正常工作，并且符合RoHS标准，具有环保特性。

5. 其他特性

模块设计轻薄，功耗低，具有超高对比度，能够在不同环境下提供清晰的显示效果。

三、机械设计

模块的机械图纸详细标注了各个部分的尺寸，包括PCB、BEZEL、OLED等的尺寸，以及孔的位置和大小等信息。例如，PCB尺寸为49.20±0.3mm，BEZEL尺寸为20.90±0.2mm等。这些精确的尺寸信息对于设计人员进行机械结构设计和安装非常重要。

四、引脚分配与说明

1. 引脚分配

NO.	Symbol
1	GND
2	VDD_SEL
3	VDDIO
4	D/C
5	R/W
6	E
7 - 10	DB0 - DB3
11 - 14	DB4 - DB7
15	/CS
16	/RES
17 - 18	BS0 - BS1

2. 引脚功能说明

• 电源引脚：GND为接地引脚；VDD_SEL用于选择逻辑操作的供电电压，5V操作时需悬空，低电压操作时接2.8V；VDDIO为逻辑I/O的供电电压，5V操作时为5V，低电压操作时为2.8V。
• 控制引脚：D/C用于数据/命令选择，D/C = 0为命令，D/C = 1为数据；R/W用于读写选择，R/W = 1为读，R/W = 0为写；E为操作使能信号，下降沿触发；/CS为片选信号，低电平有效；/RES为复位信号，低电平有效。
• 数据引脚：DB0 - DB3为低4位双向三态数据总线，4位操作时不使用；DB4 - DB7为高4位双向三态数据总线。
• 接口选择引脚：BS0 - BS1用于MPU接口选择。

3. 5V I/O调节器跳线选择

Solder Jumper Name	2.8V Operation	5V Operation
SJ1	Open (default)	Short

4. MPU接口引脚选择

不同的MPU接口模式下，BS0和BS1的取值不同，具体如下：	Pin Name	4 - bit Parallel 6800 interface	4 - bit Parallel 8080 interface	8 - bit Parallel 6800 interface	8 - bit Parallel 8080 interface
BS0	1	1	0	0
BS1	0	1	0	1

五、电气与光学特性

1. 电气特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Operating Temperature Range	Top	Absolute Max	-40	-	+85	⁰C
Storage Temperature Range	Tst	Absolute Max	-40	-	+90	⁰C
Supply Voltage for Logic	VDD		2.4	2.8	VDDIO	V
Supply Voltage for I/O Pins	VDDIO	(2.8V I/O Application)	2.4	2.8	3.6	V
Supply Voltage for I/O Pins	VDDIO	(5V I/O Application)	4.4	5.0	5.5	V
Supply Current	IDD	-	-	10	40	mA
Sleep Mode Current	IDD SLEEP	-	-	0.05	1	mA
“H” Level input	Vih		0.8 * VDD	-	-	V
“L” Level input	Vil		-	-	0.2 * VDD	V
“H” Level output	Voh		0.9 * VDD	-	-	V
“L” Level output	Vol		-	-	0.1 * VDD	V

2. 光学特性

Item	Symbol	Condition	Min.	Typ.	Max.	Unit
Viewing Angle – Top		Cr ≥ 10,000:1	80	-	-	⁰
Viewing Angle – Bottom		80	-	-	⁰
Viewing Angle – Left		80	-	-	⁰
Viewing Angle – Right		80	-	-	⁰
Contrast Ratio	Cr		10,000:1	-	-	-
Response Time (rise)	Tr	-	-	10	-	us
Response Time (fall)	Tf	-	-	10	-	us
Brightness		50% checkerboard	60	80	-	cd/m²
Lifetime		Ta = 25°C, 50% checkerboard	25,000	-	-	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的，测试时平均50%的像素处于开启状态，以达到半亮度的小时数来衡量。使用显示关闭命令可以延长显示模块的寿命，同时要注意避免像素亮度不均匀导致的残影现象。

六、命令集

1. 基本命令集

基本命令集包含了清屏、归位、模式设置、显示开关控制等多种命令，例如：

• 清屏命令：将“20H”写入DDRAM并将DDRAM地址设置为“00H”。
• 归位命令：将DDRAM地址设置为“00H”，如果光标有移动则返回原位置，DDRAM内容不变。

2. 扩展命令集

扩展命令集用于更高级的功能设置，如选择字符发生器、启用OLED命令集等。

3. OLED命令集

OLED命令集主要用于对比度控制、显示时钟分频比/振荡器频率设置、相位长度设置等，这些命令可以进一步优化显示效果。

七、时序特性

1. 6800 - 系列并行接口

Symbol	Parameter	Min	Typ	Max	Unit
tcycle	Clock Cycle Time (write cycle)	400			ns
tAS	Address Setup Time	13			ns
tDHW	Write Data Hold Time	18			ns
tDHR	Read Data Hold Time	13			ns
toH	Output Disable Time			90	ns
Chip Select Low Pulse Width (write)	50			ns

2. 8080 - 系列并行接口

Symbol	Parameter	Min	Typ	Max	Unit
tcycle		400			ns
tAH	Address Hold Time	17			ns
tDHW	Write Data Hold Time				ns
toH				70	ns
Chip Select Low Pulse Width (read RAM) - tPWLW				ns
Chip Select Low Pulse Width (read Command) - tPMR	250			ns
Chip Select Low Pulse Width (write) - tPWLW	50			ns

八、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对应不同的字符显示样式，设计人员可以根据实际需求进行选择。

九、初始化序列与示例代码

1. 初始化序列

void init() 
{ 
    RES = 1; //reset HIGH – inactive 
    delayms(1); 
    command(0x2A); //function set (extended command set) 
    command(0x71); //function selection A 
    data(0x00); // disable internal VDD regulator (2.8V I/O). data(0x5C) = enable regulator (5V I/O) 
    command(0x28); //function set (fundamental command set) 
    command(0x08); //display off, cursor off, blink off 
    command(0x2A); //function set (extended command set) 
    command(0x79); //OLED command set enabled 
    command(0xD5); //set display clock divide ratio/oscillator frequency 
    command(0x70); 
    command(0x78); //set display clock divide ratio/oscillator frequency //OLED command set disabled 
    command(0x08); 
    command(0x06); 
    command(0x72); 
    data(0x00); 
    command(0x2A); //extended function set (2 - lines) 
    command(0x79); //OLED command set enabled 
    command(0xDA); 
    command(0x00); //set SEG pins hardware configuration 
    command(0xDC); 
    command(0x00); //function selection C 
    command(0x81); //set contrast control 
    command(0x7F); 
    command(0xD9); //set phase length 
    command(0xF1); 
    command(0xDB); //set VCOMH deselect level 
    command(0x40); //set VCOMH deselect level 
    command(0x78); //OLED command set disabled 
    command(0x28); //function set (fundamental command set) 
    command(0x01); //clear display 
    command(0x80); //set DDRAM address to 0x00 
    command(0x0C); 
    delayms(100); //display ON 
}

2. 示例Arduino代码

你可以在https://github.com/NewhavenDisplay/NHD_US2066查看示例Arduino代码，这对于快速上手使用该模块非常有帮助。

十、质量信息与注意事项

1. 质量测试

模块经过了高温存储、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多项测试，以确保其在不同环境下的可靠性。

2. 注意事项

在使用OLED/LCD/LCM模块时，需要注意避免冷凝现象，同时要遵循一定的存储和操作条件。具体的注意事项可以在www.newhavendisplay.com/specs/precautions.pdf查看。

3. 保修信息

关于保修信息和条款，可以访问http://www.newhavendisplay.com/index.php?main_page=terms。

NHD - 0216MW - PB3字符OLED显示模块具有丰富的功能和良好的性能，适用于各种需要字符显示的电子设备。在实际设计中，设计人员需要根据具体需求合理选择接口模式、设置命令参数，并注意模块的使用条件和注意事项，以确保模块能够稳定、可靠地工作。你在使用该模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。