51单片机做电子相册
文/张彬杰



(原文件名:实物图3.jpg)
本文介绍的电子相册如图，通过51单片机，自动播放SD/MMC卡存储设备的图像。电子相册具有传统相册无法比拟的优越性：图、文并茂的表现手法，随意修改编辑的功能，永不褪 {MOD}的恒久保存特性。而我们通过简单的电路，自己动手就可以实现了。


一、电路可实现功能

(原文件名:实物图4.jpg)  
如图所示，整个播放器的电路由彩 {MOD}液晶【左】、SD/MMC卡槽【中】和51单片机最小系统【右】3个部分组成。彩 {MOD}液晶用于图像的显示，SD/MMC卡槽用于插入存储设备，51单片机最小系统用于控制和播放图像。使用时，将SD/MMC卡格式化成fat32文件系统，然后把bmp格式图片复制到SD/MMC卡，即可自动播放。


二、所需元器件及材料
整个播放器几乎没使用什么分立元件。使用了一片LM1117-3.3及它的若干外围元件，进行电源电压转换，把电源电压稳定到3.3V。选用SST89E58RD单片机做为主控制芯片。它有1k的内部RAM ，有硬件SPI接口，最高可用40M晶振。单片机的外围元件组成了51最小系统。最后买了个SD/MMC卡槽，方便插入SD/MMC卡。彩 {MOD}液晶屏幕的分辨率是160x128，自带SPFD54124B控制器，这样只要通过发送命令就可以方便显示图像了。更具体的元器件，请看电路原理图，就不再一一介绍了。


三、电路原理

(原文件名:电子像册原理图.gif)  
电路原理如图。关键是如何和SD/MMC卡连接，以及如何和彩 {MOD}液晶连接。然而它们的连接方式都是直接连接的，直接和单片机的I/O口连接，很方便。在电源方面，用USB充电器的5v电源，经过LM1117-3.3稳压模块，转换成3.3v电压。当然了，如果有3.3v的电源，也可以直接使用。剩下的就是单片机最小系统了。　


四、SD卡的特点和通讯协议：
1、两个可选的通信协议：SD模式和SPI模式
2、可变时钟频率0－25MHz
3、工作电压范围:2.0-3.6V
4、卡片带电插拔保护
5、兼容MMC卡命令
SD卡有两个可选的通讯协议：SD模式和SPI模式。SD模式是SD卡标准的读写方式，但是在选用SD模式时，往往需要选择带有SD卡控制器接口的单片机，或者必须加入额外的SD卡控制单元以支持SD卡的读写。然而，一般单片机没有集成SD卡控制器接口，若选用SD模式通讯就无形中增加了产品的硬件成本。在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下，选用SPI模式可以说是一种最佳的解决方案。因为在SPI模式下，通过四条线就可以完成所有的数据交换，并且目前市场上很多单片机都有现成的SPI接口电路，采用SPI模式对SD卡进行读写操作可大大简化硬件电路的设计，具体请看电路原理图了。
由于SD卡兼容MMC卡命令。所以，使用MMC卡的命令集。SD/MMC卡每次通信，传输48位，即6字节的数据。第1字节是命令，紧接着4字节是参数，一般用于指定SD/MMC卡的字节地址。 最后，一个字节是校验码。一般，命令也就用到0x40复位命令、 0x41初始化命令、 0x51读扇区命令、0x58 写扇区命令。硬件SPI接口电平上，设置单片机的时钟线，默认为1，设置数据在时钟的后沿移位。注意，在初始化阶段最好设置SPI频率为128分频，较低速度。等初始化完成再把分频系数改为4分频，较高速度，正常使用SD/MMC卡。


五、重点器件的选择理由及介绍
单片机的内存要大于512字节，因为SD/MMC卡的数据读写是512字节为单位的。并且要有SPI接口，因为程序使用SD卡的SPI通讯协议。所以，我选用SST89E58RD单片机作为主控制芯片。彩 {MOD}液晶要选自带控制器的，因为一般单片机不带液晶控制器。彩 {MOD}液晶的具体控制方式要看技术手册了，不同控制器，它的控制方法不一样。如果没有彩 {MOD}液晶，用熟悉的128X64的黑白液晶练习下也行。


六、制作过程介绍
我用了两片万用板，一片用来固定SD/MMC卡槽。另一片用来做单片机最小系统。在淘宝网上买了一片1.8英寸的彩 {MOD}液晶。使用了这3个部分组成一个整体，并用插针插座连接。电源用USB接口的5v电压，所以在万用板上焊接了miniUSB接口。当然，如果想要携带方便，也可以使用电池供电。


七、使用效果

(原文件名:实物图1.jpg)


(原文件名:实物图2.jpg)  
如图在彩 {MOD}液晶上显示图像。显示完一幅图像后，延迟2秒，继续显示下一幅。图像与图像之间从左往右，从上往下快速的切换。文件名以3位数字命名，存放在根目录下，从000开始，顺序读取。当读取不到下一个文件时，重新从000读取。Bmp文件是r-g-b 5-5-5存放的高彩 {MOD}图象，图像大小为：160x128。可用Photoshop,另存为产生。