基于Cortex-M3的TFT觸摸屏在環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

0 引言
觸摸屏是一種新型的電子輸入設(shè)備，是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式，它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。將ARM Cortex-M3內(nèi)核和TFT觸摸屏結(jié)合在一起，以環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)為應(yīng)用，對(duì)ARM公司的Cortex-M3內(nèi)核進(jìn)行了分析，并研究了Cortex-M3內(nèi)核驅(qū)動(dòng)TFT液晶屏幕的可行性。

1 系統(tǒng)工作原理
無(wú)線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。以基于第二代Cortex-M3內(nèi)核的LPC1758為核心，以TFT觸摸屏為顯示和控制單元，以2．4 GHz無(wú)線模塊為通信單元，合理移植μCOS-II系統(tǒng)，對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

2 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2．1 電源方案
硬件電路降壓穩(wěn)壓電路采用降壓穩(wěn)壓芯片SPXlll7-3．3 V。電路在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，會(huì)對(duì)其他電路造成電磁干擾，系統(tǒng)在電源中增加容值較大的電解電容以滿足系統(tǒng)中各項(xiàng)要求。降壓穩(wěn)壓電路如圖2所示。

硬件電路升壓穩(wěn)壓電路是為T(mén)FT液晶屏提供直流12 V電壓驅(qū)動(dòng)而設(shè)計(jì)的。該電路選用PT4102芯片，PT4102是一款由單節(jié)鋰電池(持續(xù)電流)來(lái)驅(qū)動(dòng)至多個(gè)串聯(lián)LED的升壓轉(zhuǎn)換器，采用固定頻率電流模式來(lái)調(diào)節(jié)LED電流，并通過(guò)一個(gè)外部電流監(jiān)測(cè)電阻來(lái)測(cè)量此電流，95 mV的低反饋電壓可降低功耗和提高效率，PT4102還含有電流限制以避免在輸出過(guò)載時(shí)對(duì)器件造成損害。升壓穩(wěn)壓電路如圖3所示。
2．2 MCU方案
基于CorteX-M3的MCU選用的是荷蘭Philips公司LPCI000系列的LPC1758。運(yùn)行頻率高達(dá)100 MHz，支持8個(gè)區(qū)域的存儲(chǔ)器保護(hù)單元(MPU)，高達(dá)512 KB片內(nèi)FLASH程序存儲(chǔ)器。增強(qiáng)型的FLASH存儲(chǔ)器加速器使能高速的100 MHz操作，而無(wú)需等待狀態(tài)(with zero wait states)。互連的多層AHB矩陣為每個(gè)AHB主機(jī)提供獨(dú)立的總線。這種互連所提供的通信不會(huì)有仲裁延時(shí)分開(kāi)的APB總線允許高吞吐量，幾乎不會(huì)在CPU和DMA之間出現(xiàn)中止。