小尺寸单片机在便携式设备中的应用小尺寸单片机在便携式设备中的应用
引引 言言
手机在现代生活中的使用越来越广,其功能也是越来越多,如现在有很多手机都带有MP3及照相功能,有的还具有闪信和计
步器功能。手机闪信需要处理器能完成多路模拟输入、数据的实时处理等,原有的手机很难直接实现这些功能,就需要MCU
配合完成其功能。
PMP等便携式设备大都带有彩色的TFT屏,而传统的驱动是由白色LED完成的,但其存在色差;现在大都采用RGB三色LED
来背光,同时需要检测背光的效果,克服LED亮度变暗的问题。MCU可以协助主处理器完成这些功能,达到很好的彩色TFT屏
的背光效果。
便携式设备往往由多个公司共同提供模块,需要MCU有好的保密功能。因此便携式设备对MCU的要求,大都需要小尺寸,低
功耗,实时快速响应,保密性好,成本低等优点。小封装高集成的MCU,能集成FLASH、ADC、DAC、OSC、SRAM、
PWM、温度传感器、看门狗等,同时便于MCU的编程和升级。
该文依次介绍了如下内容:手机闪信和计步器介绍,手机闪信对MCU的需求,手机闪信中C8051F313的优点,彩色TFT屏的
RGB驱动方案, 彩色TFT屏C8051F310方案,小尺寸MCU在便携设备中应用的优势等。
一、手机闪信和计步器介绍一、手机闪信和计步器介绍
1、手机中闪信功能
光线较暗的环境下,通过快速左右摇动手机,利用人类视网膜延时现象,造成视觉残像,因而形成连续的光影信号,使观看者
视觉产生连续信息,这就是闪信的基本原理。实际处理中,处理器检测加速度变化后,根据运动的加速度等在不同的时刻让相
应的LED点亮或熄灭,让人感觉到LED中空中出现一幅完整的点阵图像,一幅图像或者一串文字在0.1秒内显示出来效果就会
很好。
2、自动翻转
因为重力加速度的原因,运动传感器能检测到重力加速度所加的方向,可以自动调整显示字符的方向。
3、计步器功能
人在行走或者跑步过程中,其加速度与时间轴大致成为一个正弦波;利用加速度传感器检测运动的加速度,可以计算走了多少
步,还可根据步幅进而估算所走的距离等。
二、手机闪信对二、手机闪信对MCU的要求的要求
在该应用中,MCU需要采样两路加速度传感器的输入,进行计算分析,在不同时刻显示相应的LED,分析手机所持的方向,
实现自动翻转功能。分析加速度值,计算出持有者走了多少步。完成与手机间的通讯功能,接收手机发送过来的命令和显示数
据,回传计步器的值等。
由于该模块需要放入手机中,对模块的尺寸有严格的要求,同时也需要小封装能利于散热。像手机这类的手持设备,对功耗有
很高的要求,在手机加上闪信和计步器模块后,不能因此缩短手机的工作时间。MCU能直接驱动瞬时大电流的多个IO,比如
能驱动16个电流为15~20mA的高亮LED,而无需其他驱动芯片,能更好的节省空间和成本。模块为适应不同手机的应用,尽
量提供多种通讯接口,如SMBus(I2C)、UART、SPI等通讯功能。其功能框图大致如下:
其闪信显示效果如下: