【正文】 星發(fā)射的 P碼 [精測碼 ]擴(kuò)頻信號，比高靈敏度接收機(jī)所能接收的最低信號電平還低幾十個分貝。 GPS能為用戶提供連續(xù)、實(shí)時的位置、三維速度和精密時間。DS1302 基于 GPS的精確電子日歷設(shè)計 目 錄 摘 要 Abstract 第一章 緒論 ..................................................................................................................1 選題意義和論文任務(wù) ..........................................................................................1 國內(nèi)外研究以及趨勢 ................................................... 1 論文結(jié)構(gòu) ...........................................................................................................2 第二章 GPS 高 精度時鐘的硬件設(shè)計 ..........................................................................3 系統(tǒng)主要芯片選型 .............................................................................................3 微處理器 AT89C52 ............................................... 3 GPS 接收模塊 ................................................... 4 時鐘芯片 DS1302 ................................................ 5 顯示模塊 LCD1602...................................................................................6 硬件設(shè)計總體思路 ..................................................... 7 硬件電路設(shè)計 ....................................................................................................8 GPS 接受模塊和單片機(jī)的連接 ..................................... 8 LCD1602 和單片機(jī)的連接 ......................................... 9 按鍵模塊和單片機(jī)的連接 ....................................... 10 時鐘芯片 DS1302 和單片機(jī)的連接 ......................................................... 10 第三章 GPS 高精度時鐘的軟件設(shè)計 ........................................................................ 11 GPS 授時系統(tǒng)的 同步利用方式 ........................................................................... 11 脈沖同步方式 ................................................. 11 串行同步方式 ....................................................................................... 11 GPS 授時模塊的形式及流程圖 .......................................... 12 LCD1602 的顯示操作 ......................................................................................... 14 讀狀態(tài)操作 ................................................... 14 寫命令操作 ................................................... 14 LCD 初始化 ........................................................................................... 14 GPS 高精度時鐘主要程序、流程圖及注釋 ......................................................... 15 主程序流程圖 ................................................. 15 初始化程序 ................................................... 16 按鍵檢測程序 ....................................................................................... 17 DS1302 的讀寫程序 ............................................. 18 LCD1602 的讀寫程序 ............................................ 19 第四章 調(diào)試過程 ........................................................................................................ 20 GPS 接收信息強(qiáng)度 ............................................................................................ 20 GPS 和單片機(jī)的通信 ......................................................................................... 20 程序運(yùn)行 ......................................................................................................... 20 DS1302 的晶振頻率 .......................................................................................... 20 誤差分析 ......................................................................................................... 20 第五章 總結(jié) ................................................................................................................. 21 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 22 致謝 .............................................................................................................................. 23 附錄 .............................................................................................................................. 24 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 選題意義和論文任務(wù) 隨著科技的飛速進(jìn)步，我國電力系統(tǒng)自動化技術(shù)快速發(fā)展，為了做到統(tǒng)內(nèi) 部統(tǒng)一的管理和調(diào)度，整個系統(tǒng)對時間的統(tǒng)一性要求越來越高，同時對時間的同步精度要求也越來越高。t read data. Finally, this article describes the GPS high precision clock possible problems in the process of design and implementation and debugging process, and the module on the practical application prospects. Keywords:High precision clock。考慮到接受 GPS 信號的問題上，本系統(tǒng)將加入一個 DS1302時鐘芯片用來解決 GPS 信號中斷或者信號強(qiáng)度太低導(dǎo)致讀取不到數(shù)據(jù)的問題。 由于單片機(jī)價格的低成本、高性能，在自動控制產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用?；?GPS的精確電子日歷設(shè)計 基于 GPS 的精確電子日歷設(shè)計 摘 要 隨著時代的發(fā)展，生活節(jié)奏的加快，人們的時間觀念愈來愈強(qiáng)，設(shè)計開發(fā)數(shù)字時鐘具有良好的應(yīng)用前景。本設(shè)計利用 Atmel 公司的 AT89S52 單片機(jī)對電子時鐘進(jìn)行開發(fā)，設(shè)計了實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件電路，應(yīng)用 C 語言進(jìn)行軟件編程，并用實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行演示、驗(yàn)證。 最后，本文描述了 GPS 高精度時鐘在設(shè)計和實(shí)現(xiàn)過程中 可能出現(xiàn)的問題及其調(diào)試過程，并對該模塊實(shí)際應(yīng)用上的展望。GPS receiver module。互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在世界各地分布著成千上萬的服務(wù)器，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器系統(tǒng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都需要統(tǒng)一的高精度時間以便管理。 ?定位精度高。用戶接收機(jī)為了解擴(kuò)頻接收信號，必須產(chǎn)生與信號中擴(kuò)頻偽碼相同的本機(jī)偽碼因具有較強(qiáng)的保密性，此外利用 P碼良好的相關(guān)特性還可增強(qiáng)用戶接收機(jī)抗電子干擾的能力。本系統(tǒng)采用 AT89C52 作為主控制器，為了防止 GPS 無信號或者信號弱照成無數(shù)據(jù)輸出，附加了時鐘芯片 DS1302 充當(dāng)?shù)诙r鐘源，加入按鍵電 路用來設(shè)定時間值以及鬧鐘值，顯示方面采用 LCD1602 顯示時間。 GPS時鐘可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、通訊、交通管理及國防等需要對時、計時、守時的相關(guān)領(lǐng)域 [2]。前者是基于 FPGA實(shí)現(xiàn)的， FPGA能夠用硬件實(shí)現(xiàn)各功能模塊并行執(zhí)行，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單片機(jī)。 論文結(jié)構(gòu) 第一章，詳細(xì)論述了 GPS 高精度時鐘的優(yōu)越性，同時探討了 GPS 的應(yīng)用前景，進(jìn)而提出了本論文的研究任務(wù)。 第五章，描述了本系統(tǒng)在設(shè)計和實(shí)現(xiàn)過程中出現(xiàn)的問題及調(diào)試過程。 AT89C52 有 40個引腳， 32個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 3個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2個讀寫口線， AT89C52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程 ,但不可以在線編程 (S系列的才支持在線編程 )。 所謂的基帶芯片就是用來合成即將發(fā)射的 基帶信號 ，或?qū)邮盏降幕鶐盘栠M(jìn)行解碼。不同的語句中傳送的信息不同，由于“ $GPGGA”語句數(shù)據(jù)格式輸出的第一位數(shù)據(jù)就是所需要的時間數(shù)據(jù)，利于單片機(jī)對時間信息的接 收處理 ,因此本接收機(jī)授時系統(tǒng)采用“ $GPGGA” “ $GPRMC”格式輸出時間數(shù)據(jù) [7]。 DS1302是 DS1202的升級產(chǎn)品，與 DS1202兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提 供了對后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力 ,下圖 DS1302的引腳圖 。當(dāng) Vcc2 大于基于 GPS的高精度時鐘設(shè)計 6 Vcc1+ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入 移位寄存器 ；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送的方法。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST置為高電平。 液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富 、不需要外加驅(qū)動電 路 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計中最常用的顯示器件 ，下圖 LCD1602的引腳圖 。在GPS 接收端無數(shù)據(jù)輸出時，即無 GPS 信號或信號強(qiáng)度太弱時，采用 DS1302 時鐘芯片進(jìn)行計時。 圖 高精度 GPS 時鐘系統(tǒng)的框架簡圖