【文章內(nèi)容簡介】 管腳定義圖 ZGP1121Q 管腳裝置如表 22： 管腳號 信號名 輸入 /輸出 描述 1 PIO4 I/O 并行 I/O Port 4 2 PIO11 I/O 并行 I/O Port 11 3 TXD0 O ，輸出 NMEA信息 4 RXD0 I ，二進制輸入 5 CLK_SEL I CPU 時鐘脈沖源選擇，默認為高 0: CPU 時鐘 1: RF 參考頻率（ ） 6 VCC I 電源輸入 7 RF_GND I RF地 12 8 MSG_OUTEN O NMEA信息輸出 可行 /不可行 0: 允許 TXD0輸出 1: 不允許 TXD0輸出 9 懸空 10 RESET_N I 手動復(fù)位輸入，低電平有效，未用時懸空 11 V_BAT 提供 ~ RTC和 SRAM數(shù)據(jù)。 必須將該管腳連接到 (~),否則模塊不工作 12 懸空 13 RF_GND I RF地 14 RF_GND I RF地 15 RF_GND I RF地 16 RF_IN I GPS 信號輸入 17 RF_GND I RF地 18 NC I 懸空 19 VCC_ANT I 有源天線電源，未使用時懸空 20 懸空 21 OSCSEL I CPU 時鐘電子轉(zhuǎn)換開關(guān) 0: 1~12MHZ 1： 12~24MHZ 22 OSCIN I CPU 時鐘輸入（當 CLK_SEL： 0有效） 23 OSCOUT O CPU 時鐘輸出（當 CLK_SEL： 0有效） 24 懸空 25 LED2 O LED 固定位置指示器， LED 選擇 2 未定位， LED每秒閃爍一次 定位后， LED 常亮 26 LED1 O LED 固定位置指示器， LED 選擇 4 未定位， LED每 4秒閃爍一次 定位后， LED 每秒閃爍一次 27 懸空 28 *P1PPS O 秒脈沖輸出 1HZ，每秒 1次 表 22 ZGP1121Q管腳裝置 13 單片機的選型 總體硬件設(shè)計電路如下圖 23 所示 ： 圖 23 單片機控制系統(tǒng)電路原理圖 本系統(tǒng)采用的單片機為 兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)的 AT89C52單片機 ，以下是 AT89C52 單片機的介紹： AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（ PEROM）和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash 存儲單元，功能強大的 AT89C52 單片機可提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 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)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 14 主要功能特性： 178。 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 178。 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次 )Flash ROM 178。 32 個雙向 I/O 口 178。 256x8bit 內(nèi)部 RAM 178。 3 個 16位可編程定時 /計數(shù)器中斷 178。 時鐘頻率 024MHz 178。 2 個串行中斷 178。 可編程 UART 串行通道 178。 2 個外部中斷源 178。 共 6個中斷源 178。 2 個讀寫中斷口線 178。 3 級加密位 178。 低功耗空閑和掉電模式 178。 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 P0 口： P0 口是一組 8 位漏級開路雙向 I/O 口，也既地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對斷口 P0寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（底 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間即或內(nèi)部上拉電阻在 FLASH 編程時， P0 口接 受指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖極可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“ 1”通過內(nèi)部的上拉電阻把端口大到高電平，此時可作為輸入口，作輸入口使用是，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低是回輸出一個電流 I。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時， P2 口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。在反問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI）時 P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 FLASH 編程或校驗時， P2也接受高位地址和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P3 口輸出緩沖極可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4個 TTL，邏輯門電路。對 P3口寫入“ 1”時，它們 15 被內(nèi)部上拉電阻拉高并作為輸入端口。此時被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 I\O。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表23 所示： 表 23 P3 口第二功能 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址 的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周 期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當/EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2 應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度 。 16 單片機采用 12MHZ 晶振，以串口方式 1 接收 GPS 信息， P0 口和 P2 口用于七段共陽 LED 顯示接口， LED 顯示器輪流顯示實時時間、緯度、經(jīng)度及其它 GPS信息數(shù)據(jù)。 看門狗電路的設(shè)計 由 硬件組成的“看門狗”電路可以有效的克服主程序或中斷服務(wù) 程序因陷入死循環(huán)而帶來的不良后果?？梢允瓜到y(tǒng)工作更安全。本系統(tǒng)中選用 MAX705 作為看門狗芯片。主要目的是可靠復(fù)位和利用其“看門狗” (WatchDog)功能防止系統(tǒng)長時間“死機”。 MAX705 引腳描述如下： (1)/MR:手動復(fù)位輸人，輸人低于 時即產(chǎn)生復(fù)位信號。 (2)Vcc:+5V 電源輸人。 (3)GND:地。 (4)PFI:電源故障電壓監(jiān)控輸人。低于 時， /PFO 輸出低電平。 (5)/PFO:電源故障輸出。 (6)WDI:監(jiān)視跟蹤定時器輸人。若 WDI 保持高電平或低電平 ,/WDO 就輸出低電平。有三種情況可使內(nèi)部監(jiān)視跟蹤定時器清零 :發(fā)生復(fù)位、 WDI 處于三態(tài)及 WDI 檢測到一個上升沿或下降沿。 (7)/RESET:復(fù)位輸出。 (8)/WDO:監(jiān)視跟蹤定時器輸出。當內(nèi)部監(jiān)視跟蹤定時器完成 計數(shù)后，/WDO 輸出低電平直到定時器被清零。 Vcc 低于復(fù)位門限電壓時， /WDO 也保持低電平直到 Vcc上升到復(fù)位門限電壓以上。 看門狗電路圖見圖 24。其工作原理為：加電時，只要 Vcc達到 1V，就能使復(fù)位信號 /RESET 變?yōu)榈碗娖剑?Vcc上升到門限電壓 后， /RESET 繼續(xù)保持有效 200ms，以便單片機可靠復(fù)位。當電源降至 以下時， /RESET 變?yōu)榈碗娖?，向單片機發(fā)出復(fù)位信號，直到 Vcc 升到 以上。 /RESET 仍保持低電平200ms，保證單片機的可靠復(fù)位，然后升為高電平，單片機再次正常工作。單片機每隔一定間隔 ( 以內(nèi) )向 WDI 發(fā)出跳變，以便使內(nèi)部監(jiān)視跟蹤定時器清零，如果 還沒有使 WDI 的電平發(fā)生變化，則被認為是程序運行有故障，即系統(tǒng)“死機”。此時 /WDO 變?yōu)榈碗娖剑?jīng)過二極管給 /MR，相當于產(chǎn)生手動復(fù)位信號，使單片機復(fù)位后重新進人正常運行狀態(tài)， 同時又使 /WDO 變?yōu)楦唠娖健? 17