LPC1114的簡(jiǎn)易數碼相框設計

摘要：以NXP公司基于A(yíng)RM Cortex—M0的LPC1100系列MCU LPC1114為控制核心，配合SD存儲卡、外圍電路和TFT液晶顯示屏，提出了一種簡(jiǎn)易數碼相框的設計方案。通過(guò)文件系統FatFs的移植，很好地實(shí)現了從SD卡讀取BMP格式圖片，并在TFT液晶屏上顯示的功能。本設計成本低且比普通的相框更靈活多變，為數碼相片提供了一個(gè)新的展示空間。
關(guān)鍵詞：數碼相框；SD卡；TFT液晶屏；LPC1114；FatFs

引言
伴隨著(zhù)數碼科技的快速發(fā)展以及數碼相機的日益普及，傳統的相冊和相框由于自身局限性已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足人們日益增長(cháng)的對于照片的有效存儲和分享的需求。鑒于此，數碼相框應運而生，經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展，數碼相框的外觀(guān)已經(jīng)非常接近傳統相框，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(huà)面精度和質(zhì)量已經(jīng)有了大幅上升。此外，還有多功能數碼相框，除了能展示數碼照片外，還可以播放MP3／MP4／幻燈片、電影／影像／電視，以及看電子書(shū)、設置鬧鐘和日歷等。
本文介紹一種簡(jiǎn)單、低成本的數碼相框設計，主要由LPC1100系列MCU、SD存儲卡、TFT液晶屏以及電源等外圍電路組成。通過(guò)信號處理芯片LPC1114實(shí)現BMP圖片文件的讀取以及TFT液晶屏的顯示。經(jīng)試驗，此數碼相框可以存儲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，性能穩定且畫(huà)面清晰，比普通相框的單一功能更有優(yōu)勢。

1 硬件設計
本數碼相框功能非常簡(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。硬件平臺以NXP公司生產(chǎn)的低功耗、高性能ARM Cortex—M0內核微控制器LPC1114為核心，配合一個(gè)SD卡和一個(gè)3．2英寸的TFT顯示屏。數碼相框硬件結構框圖如圖1所示。

1．1 電源電路
電源電路作為本系統的供電電路具有十分重要的作用，是整個(gè)系統的動(dòng)力核心。數碼相框一般情況下都是處于運行狀態(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)變壓整流轉換成9～12 V的直流電壓，再通過(guò)二極管IN5819進(jìn)入三端穩壓器7805轉換成5 V電壓，然后通過(guò)西伯斯公司(Sipex半導體)生產(chǎn)的低壓差(LDO)穩壓芯片SPX1117轉換成系統需要的3．3 V電壓。設計中選取7805主要出于兩方面的考慮；一是所需外圍元件少，內部有過(guò)流、過(guò)熱及調整管的保護電路；二是可以擴大輸入電壓范圈，并為其他5 V電路提供電源。IN5819的作用是防止電源正負極接反，SPX1117是將7805穩定好的5 V電壓轉換成系統需要的3．3 V電壓。電源電路如圖2所示。

1．2 SD卡的硬件電路
存儲器采用普通SD卡，容量選擇在2 GB以下，其SD卡存儲電路如圖3所示。SD卡最大的特點(diǎn)就是具有加密功能，可以充分保證數據資料的安全性。SD卡支持兩種可選的通信協(xié)議，分別為SD模式和SPI模式?；谥骺匦酒倪x擇，設計中采用SPI模式為彩屏模塊提供字庫和圖庫，這樣大大降低了硬件要求，同時(shí)又能很好地滿(mǎn)足系統的需求。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)，注意先檢查引腳區別。