LPC1114的簡(jiǎn)易數(shù)碼相框設(shè)計(jì)
摘要:以NXP公司基于ARM Cortex—M0的LPC1100系列MCU LPC1114為控制核心,配合SD存儲(chǔ)卡、外圍電路和TFT液晶顯示屏,提出了一種簡(jiǎn)易數(shù)碼相框的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)文件系統(tǒng)FatFs的移植,很好地實(shí)現(xiàn)了從SD卡讀取BMP格式圖片,并在TFT液晶屏上顯示的功能。本設(shè)計(jì)成本低且比普通的相框更靈活多變,為數(shù)碼相片提供了一個(gè)新的展示空間。
關(guān)鍵詞:數(shù)碼相框;SD卡;TFT液晶屏;LPC1114;FatFs
引言
伴隨著數(shù)碼科技的快速發(fā)展以及數(shù)碼相機(jī)的日益普及,傳統(tǒng)的相冊(cè)和相框由于自身局限性已經(jīng)不能完全滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的對(duì)于照片的有效存儲(chǔ)和分享的需求。鑒于此,數(shù)碼相框應(yīng)運(yùn)而生,經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,數(shù)碼相框的外觀已經(jīng)非常接近傳統(tǒng)相框,而且更為精致。從200萬(wàn)像素發(fā)展到目前的600萬(wàn)以上像素,畫面精度和質(zhì)量已經(jīng)有了大幅上升。此外,還有多功能數(shù)碼相框,除了能展示數(shù)碼照片外,還可以播放MP3/MP4/幻燈片、電影/影像/電視,以及看電子書、設(shè)置鬧鐘和日歷等。
本文介紹一種簡(jiǎn)單、低成本的數(shù)碼相框設(shè)計(jì),主要由LPC1100系列MCU、SD存儲(chǔ)卡、TFT液晶屏以及電源等外圍電路組成。通過(guò)信號(hào)處理芯片LPC1114實(shí)現(xiàn)BMP圖片文件的讀取以及TFT液晶屏的顯示。經(jīng)試驗(yàn),此數(shù)碼相框可以存儲(chǔ)和展示幾百甚至上千張的照片,能夠很好地完成SD卡中照片的循環(huán)播放,性能穩(wěn)定且畫面清晰,比普通相框的單一功能更有優(yōu)勢(shì)。
1 硬件設(shè)計(jì)
本數(shù)碼相框功能非常簡(jiǎn)單,把320×240像素的16位或24位BMP照片放入SD卡中,數(shù)碼相框就會(huì)循環(huán)讀取SD卡中的照片,并逐一顯示。硬件平臺(tái)以NXP公司生產(chǎn)的低功耗、高性能ARM Cortex—M0內(nèi)核微控制器LPC1114為核心,配合一個(gè)SD卡和一個(gè)3.2英寸的TFT顯示屏。數(shù)碼相框硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
1.1 電源電路
電源電路作為本系統(tǒng)的供電電路具有十分重要的作用,是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力核心。數(shù)碼相框一般情況下都是處于運(yùn)行狀態(tài),非常耗電,不適合采用電池供電,所以這里采用直流電源供電。首先,220 V的交流電經(jīng)過(guò)變壓整流轉(zhuǎn)換成9~12 V的直流電壓,再通過(guò)二極管IN5819進(jìn)入三端穩(wěn)壓器7805轉(zhuǎn)換成5 V電壓,然后通過(guò)西伯斯公司(Sipex半導(dǎo)體)生產(chǎn)的低壓差(LDO)穩(wěn)壓芯片SPX1117轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的3.3 V電壓。設(shè)計(jì)中選取7805主要出于兩方面的考慮;一是所需外圍元件少,內(nèi)部有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路;二是可以擴(kuò)大輸入電壓范圈,并為其他5 V電路提供電源。IN5819的作用是防止電源正負(fù)極接反,SPX1117是將7805穩(wěn)定好的5 V電壓轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的3.3 V電壓。電源電路如圖2所示。
1.2 SD卡的硬件電路
存儲(chǔ)器采用普通SD卡,容量選擇在2 GB以下,其SD卡存儲(chǔ)電路如圖3所示。SD卡最大的特點(diǎn)就是具有加密功能,可以充分保證數(shù)據(jù)資料的安全性。SD卡支持兩種可選的通信協(xié)議,分別為SD模式和SPI模式。基于主控芯片的選擇,設(shè)計(jì)中采用SPI模式為彩屏模塊提供字庫(kù)和圖庫(kù),這樣大大降低了硬件要求,同時(shí)又能很好地滿足系統(tǒng)的需求。需要注意的是,不同卡座引腳有所不同,所以在使用SD卡座時(shí),注意先檢查引腳區(qū)別。
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