摘要：以NXP公司基於ARM 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，提出了一種簡易數碼相框的設計方案。通過文件系統FatFs的移植，很好地實現了從SD卡讀取BMP格式圖片，並在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新的展示空間。
關鍵詞：數碼相框；SD卡；TFT液晶屏；LPC1114；FatFs
引言
伴隨著數碼科技的快速發展以及數位相機的日益普及，傳統的相冊和相框由於自身局限性已經不能完全滿足人們日益增長的對於照片的有效存儲和分享的需求。鑑於此，數碼相框應運而生，經過幾年的發展，數碼相框的外觀已經非常接近傳統相框，而且更為精緻。從200萬像素髮展到目前的600萬以上像素，畫面精度和質量已經有了大幅上升。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、設置鬧鐘和日曆等。
本文介紹一種簡單、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。通過信號處理晶片LPC1114實現BMP圖片文件的讀取以及TFT液晶屏的顯示。經試驗，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卡中照片的循環播放，性能穩定且畫面清晰，比普通相框的單一功能更有優勢。
1 硬體設計
本數碼相框功能非常簡單，把320×240像素的16位或24位BMP照片放入SD卡中，數碼相框就會循環讀取SD卡中的照片，並逐一顯示。硬體平臺以NXP公司生產的低功耗、高性能ARM Cortex—M0內核微控制器LPC1114為核心，配合一個SD卡和一個3．2英寸的TFT顯示屏。數碼相框硬體結構框圖如圖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，是整個系統的動力核心。數碼相框一般情況下都是處於運行狀態，非常耗電，不適合採用電池供電，所以這裡採用直流電源供電。首先，220 V的交流電經過變壓整流轉換成9～12 V的直流電壓，再通過二極體IN5819進入三端穩壓器7805轉換成5 V電壓，然後通過西伯斯公司(Sipex半導體)生產的低壓差(LDO)穩壓晶片SPX1117轉換成系統需要的3．3 V電壓。設計中選取7805主要出於兩方面的考慮；一是所需外圍元件少，內部有過流、過熱及調整管的保護電路；二是可以擴大輸入電壓範圈，並為其他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卡的硬體電路
存儲器採用普通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議，分別為SD模式和SPI模式。基於主控晶片的選擇，設計中採用SPI模式為彩屏模塊提供字庫和圖庫，這樣大大降低了硬體要求，同時又能很好地滿足系統的需求。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，注意先檢查引腳區別。
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