最新基于單片機的gps高精度授時時鐘設計(存儲版)

　　

【正文】 { GPS_Data[GPS_Data_Point]=S0BUF。 } else { GPS_Data_Point=0。 case 5: if(S0BUF==39。) { GPS_Data_Point=GPS_Data_Point+1。add_in_temp=add_in。j16。do{rture=IRcvStr(0xa2,0x02,I2C_time,7)。 add_in_temp+=35。 I2C_time[0]=ASC2BCD(sec_H,sec_L)。 city_offset_temp=Read_Word(add_in+34)。 EI2C=1。 Send_CMD(DDRAM_0)。j++) Send_DAT(city_n[j])。=0x7f。j7。 Send_CMD(DDRAM_2)。 Send_DAT(year_L)。 Send_DAT(39。 LCD_GB(tab,4)。 Send_DAT(min_L)。)。 menu_read=1。 }dis_up_down()。 figure_enable=1。 Send_DAT(39。)。 Send_CMD(DDRAM_3)。 Send_DAT(date_L)。)。 dis_enable=1。=0x1f。=0x7f。 for(j=0。 city_offset_temp=Read_Word(add_in_temp+34)。 Write_Word(0x1cfd,addl)。 add_in=add_in_temp。 if(add_in_temp0) add_in_temp=7385。while(city_enable) { key_judge()。j++) Send_DAT(city_n[j])。Send_CMD(DDRAM_0)。char time_temp[7]。 default : if(GPS_Data_Point=6) { if(S0BUF!=39。 } else { GPS_Data_Point=0。) { GPS_Data[GPS_Data_Point]=S0BUF。 case 2: if(S0BUF==39。 } else { GPS_Data_Point=0。 EI2C=0。 alarm_a[0]=0x00。 if(key_value==14) menu_enable=1。 city_data=Read_Word(add_in+32)。A39。 I2C_temp[3]=ASC2H(GPS_Data[52],GPS_Data[53])。city_data=Read_Word(add_in+32)。EA=1。IP2=0x0c。KBPATN=0xF0。單片機將讀出的時間數據與讀出的城市數據整合，送LCM顯示。在調試時，還遵循了分塊調整的原則。在調整每一個模塊時，首先用萬用表測試其電路的連通性。這時，采用堆焊錫的辦法，把錫熔解后全堆到管腳上，使它們全部與焊盤管腳浸潤，當然管腳間都短路了，不過不要緊，接下來是第三步。SMT是無需對印制板鉆插裝孔，直接將處式元器件或適合于表面組裝的微型元件器貼、焊到印制或其他基板表面規定位置上的裝聯技術。根據外殼的大小畫好機械層與禁布層的線，就是手工將各器件的封裝放到布線區內，排好各自的位置。制作印制電路板我們用的是Protel 99se畫出原理圖，生成PCB。這才完成一次修改。圖10 菜單程序框圖當開機自檢時，將從鐵電存儲器內讀出默認城市的中英文名稱和時區數據，并把名稱在屏幕的第一二行顯示，而時區數據則用來作時間計算的參數。這在提高系統的實時性和時鐘的精度是大有好處的。}其中KEY_INT函數為鍵盤中斷處理程序。在本系統中首先將KBPATN=0xF0，KBMASK=0xF0。按菜單鍵進入系統菜單，系統菜單中實現四個功能：(1) 顯示任意城市時鐘；(2) 手動調整默認城市時鐘；(3) 設置鬧鈴；(4) 顯示本地經緯度。表3 液晶模塊與單片機的連接方式單片機液晶模塊功能RST低電平液晶復位RS高電平位數據；低電平為指令SID串行數據端口SCLK串行時鐘端口本章詳細介紹了系統的硬件組成及硬件原理，在硬件設計中，比較有特色的設計為鬧鈴電子開關的設計和鍵盤的設計。鍵盤模式寄存器（KBPATN）用于定義與P0口值相比較的模式。反之，當中斷管腳為低電平時，方波輸出高電平，則總輸出為低電平；方波輸出低電平，則總輸出為高電平。時鐘電路圖如圖5。秒、分鐘、小時、日、月、年、分鐘報警、小時報警、日報警寄存器，編碼格式為BCD，星期和星期報警寄存器不以BCD格式編碼。它就像單片機中的一個大容量RAM存儲區。GR85總共有六個管腳，管腳定義如表1。另外系統自身的發送頻率也會經過電源感應反饋到通信系統造成干擾。所以系統中要設計出兩種電壓的輸出。并用I/O口軟件模擬的方式驅動液晶顯示模塊。400kHz字節寬度的I2C通信端口和SPI通信端口。機內時鐘和鬧鈴模塊自身一直在有一個時鐘運行，單片機通過I2C總線讀取其中的時間數據，而且芯片內還有一個報警中斷引腳，用來做鬧鈴的開關。P89LPC952有足夠的44個管腳，但存儲空間只有8K。利用系統內已有的時鐘，設計一個鬧鈴。本系統在設計之初時，首先要求要有兩個串口，一個用來接收GPS報文，另一個用來向PC發送時間數據。而且現在有很多機構對時間的同步性要求也越來也高，而原子鐘的成本又太高，所以，基于單片機的GPS高精度授時時鐘將完全能夠勝任這些高要求的時間機構。同樣，用于電信計費的計算機，它不僅要求單機能夠準確記錄通信的時間，還要求另外城市的計算機能夠保持時間同步， 才能保證網間結算不會出問題。更創新性地集成了全世界212個城市的實時時間顯示。這不僅解決了時間獲取問題，而且能真正實現全球范圍內的時間校準。例如，出于安全原因，用于金融系統的計算機必須能夠精確記錄每次轉賬、交易的精確時間。 設計提出的意義面對著現代社會的快節奏生活，人們對時間的要求就會越來越高。在硬件設計上，采用先進的SMT工藝，使整個系統迷你化。系統內還要有一個鍵盤，可以實現系統的時間調整、鬧鈴調整以及其他功能。其中P89LPC936有足夠的存儲空間，但外部的管腳資源太少，單GM8125就占用了八個管腳，擴展性能太差。而且只用存儲其中2bytes的存儲空間，實現了可將任意城市的時間設為在系統主界面顯示的城市名稱和當前時間，這就為長途旅行帶來更多的方便。兩個增強型UART，具有波特率發生器、間隔檢測、幀錯誤檢測和自動地址檢測功能。SPI總線采用I/O口軟件模擬的方式。由于系統中需要兩種電壓，例如單片機、串行電平轉換芯片、而GPS模塊、蜂鳴器和液晶屏幕則用5V供電。由于電壓中含有許多高頻干擾源，這些高頻成分很容易經過電源進入通信系統中。而且支持1PPS秒脈沖的輸出[7]。基于以上選擇了FM25CL256，在實際讀取應用中，每次在調用片內數據送去顯示時，根本沒有讀取延時。PCF8563有16個8位寄存器，所有16個寄存器設計成可尋址的8位并行寄存器，前兩個寄存器(內存地址00H，01H)用于控制寄存器和狀態寄存器，內存地址02H～08H用于時鐘計數器（秒~年計數器），地址09H～0CH用于報警寄存器(定義報警條件)，地址0DH控制CLKOUT管腳的輸出頻率，地址0EH和0FH分別用于定時器控制寄存器和定時器寄存器。當系統掉電時，二極管導通，由備用電池向時鐘芯片供電。表2 真值表ALARMWAVEOUTPUT001010100110即中斷管腳為高電平時，無論方波輸出為高電平還是低電平，最后輸出的都是低電平。鍵盤中斷屏蔽寄存器（KBMASK）用于定義連接到P0口的使能觸發中斷的輸入管腳。其引腳與單片機的連接對應方式如表3。初始畫面為默認城市的名稱和現在時鐘。圖9 GPS報文接收程序流程圖前文已經提到，飛利浦單片機在P0口上有特殊的鍵盤中斷，可以大大提高系統的效率以及鍵盤的識別效率。 // 按鍵標志位置1KBCON=0x00。假設普通的鍵盤掃描程序每執行一次為1ms，則在主程序循環中每循環1000次左右就能節省出1s的時間。菜單程序的流程圖如圖10。在改變默認城市時，首先通過讀取鐵電存儲器改變了單片機RAM區中存的城市名及市區參數，然后就將鐵電存儲器內存儲的2bytes首地址數據改變。而且萬用板只適用于DIP封裝的器件