NHD-0216SZ-NSW-BBW字符液晶显示模块技术解析

一、产品概述

今天要给大家介绍的是Newhaven Display International公司的NHD - 0216SZ - NSW - BBW字符液晶显示模块。这款模块具备2行16字符的显示能力，内置ST7066U控制器，采用+5.0V电源供电，1/16 duty、1/5 bias驱动方式，并且符合RoHS标准。

文件下载：NHD-0216SZ-NSW-BBW.pdf

二、产品命名规则

NHD - 0216SZ - NSW - BBW的命名规则包含了产品的诸多关键信息：

• “NHD - ”代表Newhaven Display。
• “0216 - ”表示2行16字符的显示规格。
• “SZ - ”为具体的型号。
• “N - ”表示透射式。
• “SW - ”代表侧面白色LED背光。
• “B - ”表示STN - 蓝色、负性显示。
• “B - ”表示6:00最佳视角。
• “W - ”意味着宽温度范围。

三、机械绘图与引脚分配

机械绘图

文档中给出了机械绘图相关信息，包括尺寸公差等内容，单位为mm，总体公差为±0.3。不过，文档中的绘图部分展示的部分数据可能需要进一步结合实际图纸来理解。

引脚分配

引脚号	符号	外部连接	功能描述
1	VSS	电源	接地
2	VDD	电源	逻辑供电电压（+5.0V）
3	V0	调节电源	对比度电源（约0.4V）
4	RS	MPU	寄存器选择信号，RS = 0为命令，RS = 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	四位低阶双向三态数据总线，4位操作时不使用
11 - 14	DB4 – DB7	MPU	四位高阶双向三态数据总线
15	LED+	电源	背光阳极（通过板载电阻接+5.0V）
16	LED-	电源	背光阴极（接地）

推荐的LCD连接器为2.54mm间距引脚，不过文档中未提及背光连接器的匹配信息。

四、电气与光学特性

电气特性

项目	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
工作温度范围	TOP	绝对最大	-20	-	+70	⁰C
存储温度范围	TST	绝对最大	-30	-	+80	⁰C
电源电压	VDD	-	4.8	5.0	5.2	V
电源电流	IDD	VDD = 5.0V，TOP = 25°C	1.0	1.5	2.5	mA
LCD电源（对比度）	VLCD	-	4.3	4.5	4.7	V
“H” 电平输入	VIH	-	0.7 * VDD	-	VDD	V
“L” 电平输入	VIL	-	0	-	0.6	V
“H” 电平输出	VOH	-	3.9	-	-	V
“L” 电平输出	VOL	-	-	-	0.4	V
背光电源电压	VLED	-	4.8	5.0	5.2	V
背光电源电流	ILED	VLED = 5.0V	20	30	40	mA

光学特性

项目	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
顶部视角	ϕY+	-	25	-	-	⁰
底部视角	ϕY-	-	45	-	-	⁰
左侧视角	θX-	-	30	-	-	⁰
右侧视角	θX+	-	30	-	-	⁰
对比度	CR	最佳	3	5	-	-
响应时间（上升）	TR	TOP = 25°C	150	200	250	ms
响应时间（下降）	TF	TOP = 25°C	200	250	300	ms

五、控制器信息

该模块内置ST7066U控制器，其详细规格可从http://www.newhavendisplay.com/app_notes/ST7066U.pdf下载。同时，文档给出了DDRAM地址分布情况。

六、指令表

指令	指令代码（RS、R/W、DB7 - DB0）	描述	执行时间（fosc = 270 KHZ）
清屏	0 0 0 0 0 0 0 0 0 1	将“20H”写入DDRAM并将DDRAM地址从AC设置为“00H”	1.52ms
归位	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
输入模式设置	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
显示开/关控制	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：光标闪烁开启	37µs
光标或显示移位	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
功能设置	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
设置CGRAM地址	0 0 0 1 - - - - - AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置CGRAM地址	37µs
设置DDRAM地址	0 0 1 - - - - - - AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0	在地址计数器中设置DDRAM地址	37µs
读取忙标志和地址	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
写入数据到地址	1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	将数据写入内部RAM（DDRAM/CGRAM）	37µs
从RAM读取数据	1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0	从内部RAM（DDRAM/CGRAM）读取数据	37µs

七、时序特性

从MPU向ST7066U写入数据

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

从ST7066U向MPU读取数据

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

八、初始化程序

8位初始化

代码中展示了8位初始化的具体实现，包括命令发送、数据写入和初始化步骤，如先进行多次唤醒操作，然后设置功能、显示、光标等参数。

4位初始化

4位初始化与8位初始化类似，但在数据传输上采用了分低4位和高4位传输的方式，同样包含唤醒、功能设置等步骤。

九、质量信息与使用注意事项

质量信息

文档给出了多项质量测试项目，如高温存储、低温存储、高温运行、低温运行、高温高湿运行、热冲击抗性、振动测试和静电测试等，并说明了测试条件和注意事项。

使用注意事项

使用LCD/LCM时的注意事项可参考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 。

大家在实际使用这款显示模块时，要充分考虑上述各项特性和参数，结合具体的应用场景进行设计和调试。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。