原创 基于单片机和GPS的时钟信息显示系统

2009-8-13 23:10 4302 8 9 分类: MCU/ 嵌入式

基于单片机和GPS的时钟信息显示系统


发布: 2009-4-06 12:57 |  作者: hnrain |   查看: 46次


摘要:本文采用日本古野公司推出的GPS-OEM接收板GN-77N的内部电路功能及特点,结合AT89C52单片机设计出GPS系统的时钟信息接收和显示电路,并给出了数据接收、格林威治时间转换成北京时间及显示程序。
_NpY^eh44606关键词:GPS ;GPS OEM;NMEA格式;单片机 电子园51单片机学习网B[2JP9WFTL9}Z
电子园51单片机学习网#A6N-[+W"i*Qb

GPS(global positioning system)全球定位系统是利用美国24颗GPS地球卫星所发射的信息而进行定位、导航、授时等服务的系统。自1993年GPS系统向世界免费开放以来,得到了世界各地各行业的广泛应用。GPS系统广泛地应用在导航、大地测量、精确授时、车辆定位及防盗等领域。本文介绍使用日本古野公司的GPS-OEM接收板GN-77N及AT89C52单片机实现时钟信息接收和显示的设计方法。

%H D#_'}e1i-i!d44606

I#Fw-t*nZJ|)J8E+L7Y446061 系统的硬件接口

8Dk5H%rb3^ D C44606

&U!kq D0{%WN%gnn44606GN-77N是日本古野公司推出的GPS-OEM接收板,该接收板为并行8通道接收机,可同时跟踪8颗卫星,具有高精度授时、定位速度快、超低功耗、超小体积、插针式安装、超强的抗电磁干扰能力等强大功能,在各种各样的应用过程中为用户提供最佳的解决办法。电子园51单片机学习网c,pQ+pzY

电子园51单片机学习网^Y#? L ?4E

1.1 GN-77N的引脚功能电子园51单片机学习网1`syPU)l5Mj


*A,y!SfO m44606该接收板的引脚功能及说明如表1所示。电子园51单片机学习网*cy`8Ce?


6k&W.Xc\1](l44606表1 GN-77N接收板的引脚功能及说明电子园51单片机学习网;D8K+Z4vA]7? H




接口编号

d g0_)}e0b44606

信号名称

pQ.j-k+^+e44606

功   能

J:f)@Lw3T44606

说明电子园51单片机学习网CF+D#zP0kH0[


1

2N a{6P N44606

RD1

8L P\3VS6CKxg44606

串行输入1电子园51单片机学习网R |!@!ee"b6}H&C


NMEA-0183格式

n9lj"R+lq+_&v5XI44606

2

i|*m Lk44606

TD1电子园51单片机学习网'_K4}2v&c


串行输出1电子园51单片机学习网5]CuZI"c"Ta


NMEA-0183格式

;\kl)pxm44606

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GND电子园51单片机学习网a:I[bj(?0NA h3f4\7r


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主供电电源输入

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5V±5%

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5

%a'O,I(y4N-mM:MJL44606

VBAK

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备份电源输入

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2.5~5.5V电子园51单片机学习网H X#d&Nk


6

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1PPS

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1秒脉冲输出电子园51单片机学习网;}(clmM


 

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天线供电电子园51单片机学习网Ov,q,c&n)Po]


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8

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串行输入2

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9

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串行输出2

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RTCM-104电子园51单片机学习网*o.N.AU+w+_#j(T

电子园51单片机学习网5W1KfV!Ou

1.2 AT89C52单片机和GPS的时钟信息显示系统硬件电路电子园51单片机学习网_XaA BU6l`

电子园51单片机学习网A1R3[2Rn(P'I8P J P

系统采用AT89C52单片机,12MHZ晶振,串口方式1接收GPS信息,P1口和P2口及74LS138作为6位七段共阳LED显示接口,可以轮流显示实时时间及其它GPS信息数据。系统硬件电路连接图如图1所示。

S}m%q2xB8c44606

  6136_20090406125810129g7.jpg                       电子园51单片机学习网a]9z$Ci4ck/~.g


图1系统硬件电路连接图

9pd4IV8sk't44606 电子园51单片机学习网jZmxS^D

2 系统的软件接口电子园51单片机学习网0l&J){ n'HA1F@8C&q


%s a8k OME M446062.1 GN-77N模块数据格式电子园51单片机学习网Hs-^ i'g4\U


HLgka;L*u3fm44606本设计中GN-77N的通信波特率设为4800,1个起始位,8个数据位,1个停止位,无奇偶校验。使用串口1的NMEA-0183格式输出。NMEA-0183是美国海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式,数据代码为ASCII码字符,其中GPGGA语句中传送的格式为:电子园51单片机学习网 _ e5jm0O


J+WV/f.F%G44606$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>其中电子园51单片机学习网TAq6U }0H

电子园51单片机学习网@2PSvlq N,i

$GPGGA为起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据),<1> 为UTC时间,时时分分秒秒格式。电子园51单片机学习网"O-z"o*w cCwK

电子园51单片机学习网y7s%P`,~`

例如:$GPGGA,104530,3105.3535,N,12207.1258,E,1,03,13.8,46.5,M,12.3,M,,*4A传送的信息,意思为UTC时间为10时45分30秒,位置在北纬31度5.3535分,东经122度7.1258分,普通GPS定位方式,接收到3颗卫星,水平精度13.8米,天线离海平面高度46.5米,所在地离地平面高度12.3米,校验和为4AH。

I q!X8p'D[ Wd44606 电子园51单片机学习网+DLw h5L0G U7An Z

2.2时钟信息显示系统的软件设计电子园51单片机学习网7C;i w B7[w'j


[9lj7m@44606系统程序包括主程序、数据接收子程序、时间转换子程序和显示子程序。设接收到的时间信息放在显示缓冲区中,显示缓冲区的地址为60H,61H,…,65H,依次存放时时分分秒秒。程序如下:

^~eu^ ^t Q44606

uBQ"~+MTN2G44606ORG 0000H电子园51单片机学习网iatP%mb+m LE

电子园51单片机学习网0Xm9k}Vtu Gx-P-q.[

LJMP MAIN

gR0Xp W:m$Q0P\%H44606

#e7d!Rb#h2@44606ORG 0030H

PtM9{0[db4T44606

'W4DPN"WJ/oO44606MAIN:   MOV PSW,#00H电子园51单片机学习网)UrF*{u {+q dK F(s


(?L{ _mJ44606MOV PCON,#80H ;波特率翻倍2400×2=4800BPS

$qJU0c&R AY;_7uv6E44606

.j/_SX2k8|!e44606MOV SCON,#50H ;设置成串口1方式

*WeQE Jg X6H6L44606

5b}i$v3H W,Es44606MOV TMOD,#20H ;T1工作在模式2上电子园51单片机学习网)J%N Xy-t)O2X

电子园51单片机学习网^ xn6SO2E/I L5`

MOV TH1,#0F4H ;设置初值,按2400BPS电子园51单片机学习网c#M5sF9X K


_A Yp2D.M2kv#d44606MOV TL1,#0F4H ;设置初值,按2400BPS

&G&bQ;u8oi'gd1x44606 电子园51单片机学习网1v'UR%HI@d I

SETB TR1 ;启动定时器T1

3Z6qmnS`H&Eu44606

QgjzqH44606CLR ES

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o tWIjI44606CLR RI电子园51单片机学习网Q9a0s3s4fn lfB


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LJMP LOOP 电子园51单片机学习网,FGp i2A#[.@

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MOV 65H,A

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-N7^.XV0V ~D E[`44606SETDATA:  MOV A,60H  ; 时间转换子程序电子园51单片机学习网7z8Kp$a R4Iy

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MOV B,A ;如果时间大于24则减24电子园51单片机学习网 m|%N#KiNf CW ]%f8H

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SUBB A,#24电子园51单片机学习网k&zOx s s

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LJMP SETH2

X7k2[~QO-n0p.L h44606 电子园51单片机学习网;J6uit!Ai/z(u o

SETH1:    MOV A,B

(\W(s c#}t h44606

(^*N.p:d3w&j;J44606SETH2:    MOV B,#10

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电子园51单片机学习网1mX"G f(u1SD

ADD A,#30H ;把处理后的字符转换成ASCII码

Sf9Sd0YA X wi~44606 电子园51单片机学习网da"k0`] \0O ]:\-O

…… 电子园51单片机学习网i-^6fe7Y*ol9[

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RET

~3R JW\P v[~;G44606

7uNf]g;w5}@b44606DISP:    MOV R0,#60H ;显示子程序

1S4O&C^"TE^4Q44606

e.|#WGwO HK2K44606……

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,V[yKqh)_44606

OxF2u/S!FSN446063 结束语

I&pK3iy+j44606

j \5~7M"s6qgY/F44606由于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS定位技术等相关技术的发展以及GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。因此开展对GPS系统的研究和应用,将极大地提高生产力,并产生巨大的经济效益。本文介绍的基于单片机和GPS的时钟信息显示系统可以获得精确的时间和定位信息,为人们的日常生活提供便利,避免了因时钟不准确而带来的不便。同时,也为GPS系统的应用开拓了一个较好的用途,具广泛的现实意义。

4S:`ApJ0P/b44606 电子园51单片机学习网sdO.fW/U

本论文的创新点在于:时间信号的准确与否,直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展。本文介绍的基于单片机和GPS的时钟信息显示系统,不仅能够从GPS导航系统获取精确时间信息,而且具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、性能稳定的特点,具有一定的使用价值。另外,对于纬度、经度及其它GPS信息数据的接收与处理,只需在软件部分增加响应的子程序即可实现。电子园51单片机学习网e*t0z k']o^X

电子园51单片机学习网,i)xj,r&?

参考文献:电子园51单片机学习网z5t;D5ST3n

电子园51单片机学习网jM G#q,` y}

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h F#e4P+e_!F44606

$o FY#c"WT44606[4]李铎,应用GPS接受板研制高精度系统时钟,《微型计算机信息》1999年第15卷第4期

T b*OF)t c44606 电子园51单片机学习网xA Zt)oY

[5]刘晓等,基于单片机采集GPS数据系统的设计,青岛科技大学学报,2006.02

!X(|0PCwGQ$w;l44606
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用户1588142 2011-6-7 10:36

好文章!!
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