电子书阅读器.doc

电子书阅读器
项目成员:
仝可施迪夫刘正文
背景介绍
图书电子化已成为主流趋势。近日美国加州州长施瓦辛格宣布加州取消课本,今年秋季起成为全球第一个教材全部电子化的地区。可以想象,如果未来电子书技术稳定,成本低廉,便于携带和交流,肯定会取代纸质图书,成为人们阅读的主要媒介。
目前,便携式的电子书阅读设备已经比较普遍,智能手机,PDA,MID和各种笔记本电脑都可以很好的支持多种格式的电子书籍。但是上述设备的机能强大,如果仅作为电子书阅读器来使用有些大材小用,而且价格不菲。前年上市的Amazon Kindle是一台专注于电子书阅读的设备,可是其推广和销售都没有较大成功,原因有两点:-ink技术,成本高,性价比极低。2. 与Amazon捆绑,过分的版权设定,通用性差。而这,正是我们想要解决的问题。
我们的目标是研制一种结构简洁,性价比高,功能专一,通用性强的电子书阅读器。下面我们详细介绍一下我们的项目制作。

硬件选取
电子书阅读器的硬件设计可以大体分为三部分:存储部分,显示部分和控制部分。
当前移动设备的存储介质种类非常丰富。小型设备(如手机mp3 GPS设备等)上闪存式存储占据上风,而对存储容量要求较大的移动设备上,传统机械式硬盘仍占据主导地位。固态硬盘(SSD)近年来发展迅速,未来很可能取代两者成为兼顾性能,稳定性,移动性和性价比的主导存储设备。
显示设备当前市场上的技术主要有以下三种: 液晶显示特别适合作为移动设备的显示模块。相关技术比较成熟,成本较低,是市场上的绝对主流。2. LED 发光二极管显示近年来得到了突破性的进展,其超低能耗,超长寿命的特点决定其将取代液晶显示成为下一代主流。不过目前制作成本仍然较高,并且发展存在很多不确定性,短期内不会取代LCD的主流地位。 -INK 作为一种创新型的显示技术, “电子墨”技术被人们寄予厚望,并在SONY reader, Amazon Kindle等产品上得到了效果不凡的实际应用,不过受困于过高的成本和显示的稳定性,该技术成熟还需要较长的发展时间。
控制技术的发展丰富多样,触控技术随着微软,苹果等巨头的引导成为新主流,不过传统的机械键盘仍占据绝大市场份额。同时,手势,语音,甚至意识控制等新型传感控制也在蓬勃发展中。
权衡成本,通用性,技术成熟性和制作的复杂程度之后,我们决定选用闪存技术的SD卡作为存储媒介,点阵式LCD作为显示器,用三枚机械按键来进行操作控制。
SD卡
SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备,它被广泛地于便携式装置上使用。SD卡共支持三种传输模式:SPI模式(独立序列输入和序列输出),1位SD模式(独立指令和数据通道,独有的传输格式), 4位SD模式(使用额外的针脚以及某些重新设置的针脚。支持四位宽的并行传输)
,在此我们选用SPI串行模式。
SD卡端口示意图如下
连接如下
SD CARD Mega32 外部电路
PB4 (SS)
IN PB5 (MOSI)
-- GND
-- LM317 OUTPUT
PB7 (SCK)
-- GND
OUT PB6 (MISO)
,直接用单片机的5V供电会烧坏SD卡,所以必须使用转压芯片。我们选用德州仪器TI生产的LM317芯片为SD卡供电,连线图如下
LCD
我们选用的是金鹏公司生产的4X8点阵液晶OMCJ4x8c。该液晶基于ST7920控制模块,通用性强,功能完善。该显示模块支持字母、数字符号、中文字型及图形的显示,这满足了电子书阅读器的显示需求。模块支持串口连接,可节省单片机的引脚资源。
连接如下
OMCJ4x8c Mega32 外部电路
-- GND
-- VCC
-- 对比度调节(未连接)
-- VCC
(SID) PA7 --
(SCLK) PA6 --
7~~DB7 -- --
PA5 --
-- --
-- VCC
-- --
-- VCC
-- GND
键盘
我们直接使用开发板上的三个按键,连线为
Key1 PA0
Key2 PA1
Key3 PA2
UART
为了方便项目制作中SD卡操作的调试,我们搭建了UART串口与PC连接。使用MAX232作为电平转换芯片,连线如下
Mega32 MAX232 DB9 M
PD0 (RXD) R1 OUT ---
PD1 (TXD) T1 IN --