电子书阅读器.docx

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PDAMID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AmazonKindle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：1.采用不成熟的E-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。一．硬件设计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mp3GPS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：1.LCD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。3.E-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SONYreaderAmazonKindle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SDCARDMega32外部电路1.CSPB4(SS)2.DATAINPB5(MOSI)3.GND--GND4.3.3V--LM317OUTPUT5.CLKPB7(SCK)6.GND--GND7.DATAOUTPB6(MISO)SD卡的工作电压为3.3V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OMCJ4x8cMega32外部电路1.VSS--GND2.VDD--VCC3.V0--对比度调节（未连接）4.RS--VCC5.RW(SID)PA7--6.E(SCLK)PA6--7~14.DB0~DB7----15.PSBPA5--16.NC----17.RST--VCC18.NC----19.BLA--VCC20.BLK--GND键盘我们直接使用开发板上的三个按键连线为Key1PA0Key2PA1Key3PA2UART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Mega32MAX232DB9MPD0(RXD)R1OUT---PD1(TXD)T1IN------T1OUTPIN2-RD---R1INPIN3-TD电路图二．软件程序电子书阅读器采用模块化软件系统各个部分分块编写既大大增强了程序的可读性也使各个模块的单独移植更加方便。程序采用WinAVR编写。软件系统可以分为四个部分：SD卡读取LCD驱动与显示键盘输入与控制用户界面。其中SD卡的读取为整个软件系统的核心部分。在SD卡读取部分的软件开发过程中没有使用LCD与键盘单片机采用UART串行接口与PC通信从而能够更加方便直观