论文总字数：21524字

摘 要

随着科技的不断发展，人们现在很少使用胶卷来存储照片，取而代之的是电子相册。电子相册的体积小，存储容量大，同时还可以放大缩小图片，局部修改等特性。深受大众的喜爱。另外，集成电路的不断发展，32位的ARM系列单片机具有较高的性价比，越来越被大家所认同。

本文详细描述了电子相册的设计原理，采用STM32火牛开发板的ARM CortexM3内核为核心架构，涉及到SD卡驱动识别，SD卡读取，BMP图片解码，键盘初始化，TFT触摸屏初始化，FAT32文件系统等设计。实现了把SD卡中存储的BMP图片进行读取，在TFT彩屏上显示，并具有上下键切换图片，触摸放大缩小图片功能的电子相册。

通过这次实验结果表明，本次课题设计实现了对图片进行显示，放大缩小的基本相册功能。

关键词：STM32ARM CortexM3内核SD卡BMP图片TFT彩屏

Design the digital album on STM32

Abstract

With the development of Technology, People seldom use roll film to store photos now, which is replaced by digital album. digital album have a lot advantages, such aseasy to carry, large storage capacity, It can also zoom in the picture and can local modification.Electronic album is very popular with people.In addition, the development of integrated circuits, 32 of ARM MCU with high cost performance,are recognized by more and more people.

This article describes the design principles of electronic photo album ,which is using ARM CortexM3 as CPU.thisdesign relates to the SD card driver identification, the SD card reading, BMP picture decoding, keyboard initialization, TFT touch screen initialization, FAT32 file system and so on.the processor read SD card images, displayedon TFT, and The electronic album has the upper and down keys to switch pictures, touching Screen can enlarge or narrow the picture.

The results of this experiment show thatthe subject design realized the function of picture

shows and zoom in picture.

Keywords:STM32F103;ARM CortexM3;SDcard;BMP;TFT

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章绪论 1

1.1电子相册研究背景及现状 1

1.2研究意义 1

第二章设计电子相册理论基础 2

2.1嵌入式技术 2

2.2 C 语言简介 2

2.3 火牛开发板STM32简介 2

第三章设计方案 3

3.1图片的显示方案 3

3.2图片的格式解码方案 3

3.3图片的存储方案 3

3.4 微控制器的选择 4

3.5相册的最终设计方案 4

第四章相册所需硬件模块介绍 6

4.1 STM32F103VCT6微控制器模块 6

4.2液晶显示器模块 7

4.3按键模块 7

4.4 SD卡的结构及读写方法 8

4.5 FAT32文件系统简介 8

第五章软件设计部分 10

5.1 STM32所需库函数模块 10

5.2 TFT真彩液晶驱动 11

5.2.1 LCD初始化 11

5.2.2 画点函数 11

5.2.3 光标位置设置 12

5.2.4 画图区域大小的设置 12

5.2.5 用指定的颜色清屏 12

5.3 LCD触摸驱动 13

5.3.1获取触点电压部分代码 13

5.3.2触点电压转换成坐标 15

5.4 FAT32文件系统和SD卡的驱动函数 15

5.4.1 FAT32文件系统 15

5.4.2 SD卡的驱动函数 16

5.4.3 SPI模式读写SD卡 17

5.5 按键部分 20

5.5.1按键驱动部分 20

5.5.2图片切换控制部分 21

5.5.3切换图片显示流程图 22

5.6控制图片放大缩小代码 23

5.6.1 BMP图片显示 23

5.6.2 控制图片放大代码 23

5.6.3 控制图片缩小代码 25

5.6.4 触摸部分程序流程图 25

结语 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1电子相册研究背景及现状

随着单片机应用的不断发展，嵌入式产品已经渐渐融入人们的生活，成为人们不可或缺的用品。它们的体积可以做的非常的小，易携带，可移植性强，性价比高又方便^[1]。深受大家的喜爱。单片机相册的发明更是深得人心。传统的照片保存起来非常的不方便，而且价格又高，无法满足人们对大量照片的需求。如今单片机相册几乎已经取代了传统相册的地位。人们可以通过手机或者照相机随时随地的拍摄自己喜欢的照片，并将他们存储在各种记忆卡里。同时数码相册可以对图片进行显示，放大缩小，编辑，删除，打印，分享，非常的方便，具有广阔的市场。

1.2研究意义

功能越发齐全的单片机相册，深受人们的喜爱。它有着传统纸质相册无法比拟的优点，它的分辨率高，易于保存，颜色鲜艳。而纸质的相册放久了会出现褪色等问题。集众多优点于一身的电子相册，由于价格成本高，用户反响并不大，没有达到厂商原先期望的那么多。以数字照片的存储和浏览为主要功能的电子相册，需要满足跟PC相类似功能，单片机电子相册一般由三部分组成：处理器，LCD显示屏，外部相框按钮。本课题主要在STM32火牛开发板上完成一个低成本的电子相册设计方案。STM32性价比高，配置也丰富灵活，功耗又低。在STM32上开发电子相册，具有极高的实用意义。本文设计的电子相册，能够满足普通相册的基本功能，实现从SD卡读取BMP图片，在TFT液晶屏上显示，并可通过上下键切换图片，触摸电阻屏能够放大缩小图片^[1]。

第二章设计电子相册理论基础

2.1嵌入式技术

嵌入式技术是专用计算机系统技术，是软硬件应用的综合体，与应用紧密集合。它是面向用户，面向应用的，具有极高的实时性和可靠性。它以计算机技术为基础，软硬件均可裁剪，满足应用系统的功能、实用性、稳定性、成本、体积等要求^[2]。嵌入式技术近年来飞速的发展，涉及的领域非常广泛，如工业控制，交通管理，智能家电，机器人等，几乎无处不在。在过去的数年里，基于ARM7和ARM9内核设计通用控制器的CPU在微控制器设计领域里成为了一个主流趋势^[3]。

2.2 C 语言简介

C 语言是一种通用的编程语言。常用于系统开发领域，支持类，封装及重载。C 语言非常的灵活，程序执行的效率也高，可以直接访问物理地址，相对汇编语言，又有较强的可移植性和可读性^[4]。

2.3 火牛开发板STM32简介

火牛STM32开发板是由ST公司推出的基于Cortex—M3内核，它的设计充分发挥了Cortex—M3内核低成本，高性能的优势，深受大众好评。它内嵌电源监视器，可以提供上电复位，掉电检测等功能^[5]。低成本的4至16MHZ晶振就可以驱动CPU，USB和其他外设。板上的资源十分的丰富，其中SPI传输速率最高能够达到18Mbit/s；USB的传输速率能达到12Mbit/s；USART传输速率高达4.5 Mbit/s；DAC提供两个12位通道。还具有TFT、 LCD、I2C、Ethernet、PWM、蜂鸣器、Ethernet等接口。与市场同期产品比较，STM32凭借丰富的资源和强大的性能，被广泛使用^[6]。

第三章设计方案

3.1图片的显示方案

这里相片有两种显示方案：一种采用12864液晶屏显示，另一种使用彩色液晶屏显示。

方案一：

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