基于GPS時(shí)鐘的打鈴儀設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2009-11-17
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1．2 其他硬件電路
微處理器采用Microchip公司的PIC16F873。該芯片采用14位類(lèi)RISC指令系統(tǒng)，片內(nèi)資源豐富，內(nèi)含A／D轉(zhuǎn)換器、EEPROM等，使打鈴儀省去外接A／D轉(zhuǎn)換電路和EEPROM芯片，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路。該芯片還支持在線編程，易于進(jìn)行軟件調(diào)試、升級(jí)。圖3打鈴儀電路中的電源電路部分含有60 mAh充電電池構(gòu)成的備份電源。單片機(jī)由R1和R2的分壓電壓可判斷主電源是否掉電。當(dāng)主電源有電時(shí)，5 V直流電壓經(jīng)D1后為GPS接收模塊和單片機(jī)供電，經(jīng)R3限流后為電池BAT1提供涓流充電；當(dāng)主電源掉電時(shí)，電池BAT1經(jīng)D2后為單片機(jī)和GPS接收模塊供電，以保證系統(tǒng)主電源掉電時(shí)系統(tǒng)依然能正常走時(shí)，但系統(tǒng)停止其他功能。R4和熱敏電阻Rt1的分壓電壓隨環(huán)境溫度的變化而變化，單片機(jī)對(duì)該分壓電壓進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，再查表可測(cè)出環(huán)境溫度。蜂鳴器BAK1和發(fā)光二極管LED1為按鍵按下有效及響鈴輸出的聲光提示。單片機(jī)控制繼電器J1決定外接電鈴是否響鈴。接按鍵的5個(gè)I／O引腳的內(nèi)部上拉電阻打開(kāi)。液晶顯示模塊YDS12864與單片機(jī)采用串行口相連，以中文方式顯示當(dāng)前年、月、日、時(shí)、分、秒、星期、溫度等信息及系統(tǒng)設(shè)置時(shí)的提示信息。
2 打鈴儀軟件設(shè)計(jì)
2．1 GPS協(xié)議
幾乎所有GPS接收模塊的串行輸出數(shù)據(jù)格式都遵循美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)NMEA(National Marine Elec-tronics Association)所指定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。這一標(biāo)準(zhǔn)制訂所有航海電子儀器間的通信標(biāo)準(zhǔn)，其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通信協(xié)議。NMEA協(xié)議有0180、0182和0183三種，0183可以認(rèn)為是前兩種的超集，現(xiàn)正廣泛使用。NMEA-0183協(xié)議的數(shù)據(jù)格式為1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位、無(wú)奇偶校驗(yàn)位，波特率為300、600、1 200、2 400、4 800、9 600、19 200；其輸出數(shù)據(jù)為ASCII碼，語(yǔ)句包括GPGGA、GPGLL、GPGSA、GPRMC、GPGSV、GPVTG等，各語(yǔ)句內(nèi)含內(nèi)容各不一樣。含有年月日時(shí)分秒數(shù)據(jù)的GPRMC語(yǔ)句輸出格式為：$G-PRMC，1>，2>，3>，4)，5>，6>，7>，8>，9>，10>，11>。以“LF”表示該幀數(shù)據(jù)結(jié)束。例如：$GPRMC，102521．231，A，3143．2679，N，13432．2134，E，0．9，309．62，101299，，*10。具體意義如表3所列。
2．2 GPS數(shù)據(jù)讀取
GS-312每秒更新輸出數(shù)據(jù)1次，可用串口中斷方式讀取。NMEA-0183協(xié)議每一語(yǔ)句內(nèi)含的各個(gè)內(nèi)容均以逗號(hào)隔開(kāi)，可以通過(guò)判斷逗號(hào)的個(gè)數(shù)，識(shí)別時(shí)間數(shù)據(jù)和日期數(shù)據(jù)，其流程如圖4所示。
評(píng)論