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基于单片机的GPS时间校准设计

基于单片机的GPS时间校准设计
基于单片机的GPS时间校准设计

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基于单片机的GPS时间校准设计

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指导教师:[请输入指导教师] 2017年4月21日

摘要: (3)

Abstract (4)

第一章概述 (5)

1.1实时时钟研究的背景及意义 (5)

1.2论文主要研究内容 (5)

1.2.1 系统设计实现的目标 (5)

1.2.2 系统的总体设计 (5)

第二章硬件电路设计 (7)

2.1单片机控制部分 (7)

2.2 DS1302时钟芯片部分 (10)

2.3LCD1602液晶显示部分 (12)

2.5.2 1602引脚功能说明 (12)

2.5.3 1602LCD的指令说明及时序 (13)

2.5.4 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (14)

2.5.5 1602LCD的一般初始化(复位)过程 (16)

2.4.6 1602LCD的电路连接 (16)

2.4 GPS模块VK2828U7G5LF部分 (16)

第三章软件部分设计 (21)

3.1 按键程序流程图 (23)

结束语 (32)

致谢词 (33)

参考文献 (34)

附录 (35)

硬件原理图与PCB图 (35)

源程序: (36)

摘要:

本文介绍了基于STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。本设计由数据显示模块、GPS模块、时间处理模块和按键输入模块四个模块组成。系统以STC89C52单片机为控制器,以DS1302时钟日历芯片DS1302记录日历和时间,它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能。GPS模块采用了VK2828U7G5LF,万年历采用直观的数字显示,数据显示采用1602液晶显示模块,可以在LCD1602上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒,和GPS模块的工作模式。此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,具有广阔的市场前景。

关键字:单片机,时钟芯片, 温度传感器, 1602液晶显示器

Abstract

This paper introduces the hardware structure of the electronic calendar based on STC89C52 single-chip microcomputer and the hardware and software design method.This design by the dSTCa display module, GPS module, time processing moduleand key input module of four modules.System with STC89C52 single-chip microcomputer as the controller, with DS1302 clock chip DS1302 calendar calendar and time, it can be for years, months, days, hours, minutes, seconds time, also has a leap year compensSTCion and other.

Key words: single chip, the clock chip, temperSTCure sensor, 1602 liquid crystal display

第一章概述

1.1实时时钟研究的背景及意义

在现实我们生活中每个人都可能有自己的时钟,光阴在永不停息的流逝,有了时钟人们就能随着时间有计划的过着每一天。然而现在绝大部分的时钟有的需要不断地跟换电池,有些时钟需要外接电源,如果一旦电池没电或者外接电源无法供电,时钟就会停止计时了。而美国DALLAS 公司的新型时钟日历芯片DS1302就能解决这一问题。该器件能提供实时时钟(RTC)/日历、定时闹钟。少于31天的月份,月末日期可自动调整,其中包括闰年补偿。该器件还可以工作于24小时货代/PM指示的12小时格式。一个精密的温度补偿电路用来监视Vcc 的状态。还有就是一旦时间数据出现错误,我们总是手动的进行调整时间数据,比较麻烦,那么,一款不用手动调整,自动校准的实时时钟势必在行。

本时钟还具有环保、走时无噪音、低功耗等非实时时钟不具有的功能。该实时时钟不但可以作为家用,而且更可以在公共场合使用,如车站、码头、商场等场所。

1.2论文主要研究内容

1.2.1 系统设计实现的目标

本文是以实时时钟芯片DS1302和STC89C52单片机为主要研究对象,着重进行51单片机控制系统的设计研究和如何读取DS1302内部时钟信息的研究。以及运用GPS模块进行时间数据与卫星的自动同步。主要内容包括:

1.年月日星期时分秒显示;

2.手动年月日星期时分秒调整;

3.自动年月日星期时分秒调整;

1.2.2 系统的总体设计

采用STC89C52作为主控单片机,时钟模块选用DS1302作为时钟芯片,温度模块选用DS18B20作为温度传感器,显示模块选用LCD1602,设置部分选用按键电路。

STC89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、 1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz 、三级加密程序存储器、 32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。

DS1302实时时钟芯片功能丰富,可以用来直接代替IBM PC 上的时钟日历芯片DS12887,同时,它的管脚也和MC146818B、DS12887 相兼容。由于DS1302能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决子“千年”问题;DS1302中自带有锂电池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持10 年之久;对于一天内的时间记录,有12 小时制和24 小时制两种模式。用户还可对DS1302进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。

GPS模块就是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU,并加上相关外围电路而组成的一个集成电路。目前GPS模块的GPS芯片大部分还是采用全球市占率第一的SiRFIII系列为主。由于GPS模块采用的芯片组不一样,性能和价格也有区别,采用SIRF三代芯片组的GPS模块性能最优,价格也要比采用MTK或者MSTAR等GPS芯片组的贵很多。

第二章硬件电路设计

本次设计主要有单片机主控部分、DS1302时钟芯片部分、LCD1602液晶显示部分、GPS模块、按键输入部分。整体硬件框图如下:

本系统以STC89C52单片机为核心,本系统选用11.0592MHZ的晶振,,使得单片机有合理的运行速度。起振电容30pF对振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性影响较合适,复位电路为按键高电平复位。

下面简单的介绍一下单片机控制部分、DS1302部分、LCD1602部分以及GPS 模块。

2.1单片机控制部分

STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k

BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,

器件采用STC公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,片内时钟振荡器。

另外,STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直

到下一个中断或硬件复位为止。

STC89C52共有四个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3端口,对应的引脚分别是P0.0 ~P0.7,P1.0 ~P1.7,P2.0 ~P2.7,P3.0 ~P3.7,共32根I/O 线。每根线可以单独用作输入或输出。

P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0不具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1 口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,p1输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX)。在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。

P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时,P2口送出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3 口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p3 输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。P3口亦作为STC89C52特殊功能使用,在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。单片机的引脚图如图3.3

所示。

图3.3 STC89C52单片机引脚图

单片机最小系统,是指用最少的元件与单片机组成的可以工作的系统。对52单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备,各功能模块及原理如下:复位电路:单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10-30μF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。单片机工作之后,只要在RST引线上加载10ms以上的高电平,单片机就能有效地复位。CS-51单片机通常采用自动复位和按键复位两种方式。这里采用按键复位和上电复位两种电路结合。

晶振电路:典型的晶振取11.0592MHZ或者12MHZ,晶振越大,则单片机的处理速度越快,考虑到本次设计的通信问题,采用了11.0592MHZ晶振。单片机的最小起振电容C1,C2一般采用15-33pF,并且电容离晶振越近越好。单片机最小系统的设计电路如图3.4所示。

图3.4 单片机最小系统的设计电路

2.2 DS1302时钟芯片部分

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后背电源双电源引脚,同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST

提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc≥2.5V之前,RST 必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向),。SCLK始终是输入端。 DS1302的引脚图如图5.4所示:

图5.4 DS1302引脚图

调试中问题说明:

DS1302 与微处理器进行数据交换时,首先由微处理器向电路发送命令字节,命令字节最高位MSB(D7)必须为逻辑1,如果D7=0,则禁止写DS1302,即写保护;D6=0,指定时钟数据,D6=1,指定RAM数据;D5~D1指定输入或输出的特定寄

存器;最低位LSB(D0)为逻辑0,指定写操作(输入), D0=1,指定读操作(输出)。在DS1302的时钟日历或RAM进行数据传送时,DS1302必须首先发送命令字节。若进行单字节传送,8位命令字节传送结束之后,在下2个SCLK周期的上升沿

输入数据字节,或在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。

DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM单元,共31个,每

个单元组态为一个8位的字节,其命令控制字为C0H~FDH,其中奇数为读操作,偶数为写操作;再一类为突发方式下的RAM寄存器,在此方式下可一次性读、写所有的RAM的31个字节。

要特别说明的是备用电源B1,可以用电池或者超级电容器(0.1F以上)。虽然DS1302在主电源掉电后的耗电很小,但是,如果要长时间保证时钟正常,最好选用小型充电电池。可以用老式电脑主板上的3.6V充电电池。如果断电时间较短(几小时或几天)时,就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。100 μF就可以保证1小时的正常走时。DS1302在第一次加电后,必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调整时间。原理图如图3-9所示:

2.3LCD1602液晶显示部分

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,本设计采用16列*2行的字符型LCD1602带背光的液晶显示屏。

1602LCD主要技术参数:

1.显示容量:16×2个字符

2.芯片工作电压:4.5—5.5V

3.工作电流:2.0mA(5.0V)

4.模块最佳工作电压:

5.0V

5.字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

2.3.2 1602引脚功能说明

各引脚接口说明如表所示:

表2-1

表2-1:引脚接口说明:

第1脚:VSS为地电源。

第2脚:VDD接5V正电源。

第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比

度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。

第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。

第15脚:背光源正极。

第16脚:背光源负极。

2.3.3 1602LCD的指令说明及时序

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如表2-2所示:

表2-2

表2-2字符控制命令说明:

1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平)

指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2:光标复位,光标返回到地址00H。

指令3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效。

指令4:显示开关控制。 D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。

指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。

指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点

阵字符。

指令7:字符发生器RAM地址设置。

指令8:DDRAM地址设置。

指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。

指令10:写数据。

指令11:读数据。

芯片时序表如下:

表2-3

基本操作时序表

读写操作时序如图2-7和2-8所示:

图2-7读操作时序

图2-8写操作时序

2.3.4 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表

液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模

块在哪里显示字符,图2-9是1602的内部显示地址。

图2-9液晶内部显示地址

例如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢?这样不行,因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。

在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式,在液晶模块显示字符时光标是自动右移的,无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。

1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,如图10-58所示,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。

图2-10字符代码与图形对应图

2.3.5 1602LCD的一般初始化(复位)过程

1.延时15mS

4.写指令38H(不检测忙信号)

5.延时5mS

8.写指令38H(不检测忙信号)

9.延时5mS

13.写指令38H(不检测忙信号)以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号15.写指令38H:显示模式设置

17.写指令08H:显示关闭

19.写指令01H:显示清屏

22.写指令06H:显示光标移动设置

25.写指令0CH:显示开及光标设置

2.3.6 1602LCD的电路连接

图2-11 1602的电路连接

2.4 GPS模块VK2828U7G5LF部分

GPS模块就是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU,并加上相关外围电路而组成的一个集成电路。在本次设计采用了设计要求的VK2828U7G5LF模块,这个模块主芯片是

UBX-G7020-KT,通过串口通信与单片机相连接,当使他工作的时候,就会开始定位,并将数据通过串口送给单片机,数据遵守NMEA0183协议,里面有时间、位置、地面速度信息等,我们可以直接对送过来的数据进行解读,就可以获取我们所先要的时间信息。

1.正常工作条件:

2.RF射频属性:

3.NMEA0183协议

NMEA 0183 输出

GGA:时间、位置、定位类型

GLL:经度、纬度、 UTC 时间

GSA:GPS 接收机操作模式,定位使用癿卫星,DOP 值

GSV:可见 GPS 卫星信息、仰角、方位角、信噪比(SNR)

RMC:时间、日期、位置、速度

VTG:地面速度信息

MSS:信号强度等

注意:输出癿信息、频率不设置有关

样例数据:

$GPGGA,060826.00,2236.91284,N,11403.24705,E,2,08,1.03,107.8,M,-2.4,M,,0000*4

A

$GPGSA,A,3,24,22,14,12,15,25,18,42,,,,,2.20,1.03,1.95*01

$GPGSV,3,1,11,12,31,117,47,14,30,290,46,15,19,060,42,18,70,010,45*78 $GPGSV,3,2,11,21,47,207,,22,40,326,43,24,44,036,43,25,24,159,42*70 $GPGSV,3,3,11,31,03,218,,42,51,128,35,50,46,122,45*4E

$GPGLL,2236.91284,N,11403.24705,E,060826.00,A,D*66

$GPRMC,060827.00,A,2236.91267,N,11403.24701,E,0.001,,130214,,,D*79 $GPVTG,,T,,M,0.029,N,0.054,K,D*2C

4.样例数据详解

GGA样例数据:

$GPGGA,060826.00,2236.91284,N,11403.24705,E,2,08,1.03,107.8,M,-2.4,M,,0000*4

GSA样例数据:

$GPGSA,A,3,24,22,14,12,15,25,18,42,,,,,2.20,1.03,1.95*01

GSV

样例数据:

$GPGSV,3,1,11,12,31,117,47,14,30,290,46,15,19,060,42,18,70,010,45*78 $GPGSV,3,2,11,21,47,207,,22,40,326,43,24,44,036,43,25,24,159,42*70

GLL样例数据:$GPGLL,2236.91284,N,11403.24705,E,060826.00,A,D*66

单片机电子时钟程序

程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CLOCK ORG 0100H 主程序开始: MAIN: MOV SP,#70H MOV 6EH,#00H ;显示缓存器初始值设定 MOV 6DH,#00H MOV 6CH,#00H MOV 6BH,#00H MOV 6AH,#00H MOV 69H,#00H MOV 50H,#00H ;秒,分,小时初始值设定 MOV 51H,#00H MOV 52H,#00H MOV DPTR,#0F003H ;8255端口定义,PA,PB为输出 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV 4FH,#00H MOV TMOD,#01H ;定时器T0及TL0,TH0初始值设定 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA ;开总中断 SETB ET0 ;开定时器中断 SETB TR0 循环程序开始,并显示时间: START: MOV A,50H LCALL BCD MOV 6AH,A ;显示秒十位 MOV 69H,B ;显示秒个位 MOV A,51H LCALL BCD MOV 6CH,A ;显示分十位 MOV 6BH,B ;显示分个位 MOV A,52H LCALL BCD ;调用十六进制至BCD码转换子程序 MOV 6EH,A MOV 6DH,B LCALL DIS ;调用显示子程序 LCALL KEY ;调用键盘子程序 AJMP START ;主程序结束

BCD: MOV B,#0AH ;BCD码转换子程序 DIV AB RET CLOCK: PUSH ACC ;保护现场 PUSH PSW CLR TR0 MOV TH0,#3CH ;定时参数重新设置 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC 4FH ;100ms单元加1 MOV A,4FH CJNE A,#0AH,D0 ;100ms单元=10,就秒单元加1 MOV 4FH,#00H ;100ms单元内容清0 MOV A,50H ADD A,#01H ;秒单元加1 MOV 50H,A CJNE A,#3CH,D0 ;秒单元内容=60,则秒单元清0 MOV 50H,#00H MOV A,51H ;分,时单元代码 ADD A,#01H MOV 51H,A CJNE A,#3CH,D0 MOV 51H,#00H MOV A,52H ADD A,#01H LCALL RING ;报警子程序 MOV 52H,A CJNE A,#18H,D0 MOV 52H,#00H D0: POP PSW ;出栈,退出中断子程序 POP ACC RETI RING: MOV R3,A CLR P1.0 LCALL DELL50 SETB P1.0 LCALL DELL50 DJNZ R3,RING RET 键盘子程序: KEY: JB P1.7,MSET ;秒设定子程序 LCALL DELL ;防抖动延时 JB P1.7,MSET INC 50H

GPS定位信息显示系统毕业论文

GPS定位信息显示系统毕业论文 目录 第1章 GPS简介及基本理论 (1) 1.1 关于GPS的概述 (1) 1.2 GPS的组成 (3) 1.3 GPS信号结构 (6) 第2章方案论证 (8) 2.1 单片机的选择 (8) 2.1.1 AT89C51 (8) 2.1.2 AT8051 (8) 2.2 显示器的选择 (9) 2.2.1 LED动态显示扫描方式 (9) 2.2.2 LED静态显示扫描方式 (10) 2.3 GPS接收板的选择 (10) 第3章硬件电路设计 (11) 3.1 单片机最小系统介绍 (12) 3.1.1 所用单片机引脚介绍 (12) 3.1.2 复位电路 (14) 3.1.3 时钟电路 (15) 3.2 显示电路 (16) 3.2.1 LED显示器结构 (16) 3.2.2 LED显示器工作原理 (17) 2.2.3 LED显示器驱动电路 (17) 3.3 GPS模块与处理器接口电路 (18) 3.4 存储器电路 (19) 3.5 GPS模块串口电路 (20) 3.6 电源电路 (22)

第4章软件部分设计 (23) 4.1 GPS25-LVS的信息输出格式 (23) 4.2 主程序设计 (24) 4.3 单片机的信息接收处理 (26) 总结 (28) 致谢............................................... 错误!未定义书签。参考文献 (29) 附录1:总图 (31) 附录2:部分源程序 (32)

第1章 GPS简介及基本理论 1.1 关于GPS的概述 GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Position System的字头缩写词(NAVSTAR/GPS)的简称。它的含义是,利用卫星的测时和测距进行导航,以构成全球卫星定位系统。现在国际上已经公认:将这一全球定位系统简称:GPS。 自古以来,人类就致力于定位和导航的研究工作。1957年10月世界上第一颗卫星发射成功之后,利用卫星惊醒定位和导航的研究工作提到了议事日程。1958年底,美国海军武器试验室委托霍布金斯大学应用物理实验室研究美国军用舰艇导航服务的卫星系统,即海军导航卫星系统(Navy Navigation Satellite System—NNSS)。这个系统中,卫星的轨道通过地极,所以又称为子午仪卫星导航系统(Transit)。1964年1月用于北极星核潜艇的导航定位研究成功,并逐步用于各种军舰的导航定位。1967年7月,经美国政府批准,对其广播星历解密,并提供民用,为远洋船舶导航和海上定位服务。由此显示出了卫星定位的巨大潜力。尽管子午仪卫星导航系统已得到广泛应用,并显示出巨大的优越性,但是,这系统再实际应用方面却存在十分严重的缺陷。改系统是由5-6个卫星组成的导航网。卫星运行高度较低(平均约1000km),运行周期为107分钟。对同一个卫星每天通过次数最多为13次。由于采用多普勒定位原理,一台接收机一般需要观测15次合格的卫星通过,才能达到±10M的单点定位精度,再全球围,它给出的定位信息只能是全天候的连续二维坐标——经度和纬度,不能给出高程。这种系统,一方面由于所需的观测时间较长,不能给用户,尤其是高动态用户(如:飞机、车辆等)提供实时和导航服务;另一方面,由于卫星导航较低,受大气影响严重,定位精度的提高受到限制,因而限制了高动态用户和高精度用户的使用。对舰船而言,利用这个系统只能对惯性导航系统和其他无限电导航系统进行连续的精确修正,它的作用远不能满足全球实时定位

基于单片机数字时钟的设计

基于单片机数字时钟的设计 第一章绪论 1.1数字时钟的背景 1.2数字时钟的意义 1.3数字时钟的应用 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 2.2 单片机的基本结构 第三章数字是中的硬件设计 3.1最小系统设计 3.2液晶显示电器 3.3键盘控制电路 第四章数字时钟的软件设计 4.1系统软件设计流程图 4.2数字是中的原理图 4.3主程序 4.4时钟设置子程序 4.5定时器中断子程序 4.6液晶显示子程序 4.7按键控制子程序 第五章系统仿真 1.1数字时钟的背景 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能及一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一时的耽误可能酿成大祸。 目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化,低功耗,小体积,大容量,高性能,低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势单片机应用的重要意义还在于,他从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次改革。

单片机模块中最常见的是数字时钟,数字钟是一种用数字电路实现时,分,秒计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 1.2数字时钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 1.3数字时钟的应用 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的,广泛用于个人家庭以及车站,码头,剧场办公室等公共场所,给人们的生活,学习,工作,娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确,性能稳定,携带方便等优点,它还用于计时,自动报时以及自动控制等各个领域。 第二章整体设计方案 2.1单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称微控制器 通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含计算机的基本功能部件;中央处理器,存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,成为一个单片机控制系统。 单片机经过1,2,3,3代的发展,正朝着多功耗CMOS化,微型单片化,低电压,低功耗,主流与多品种共存等方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面:, 1.低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW 左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径 2.微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3.主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容

(完整版)51单片机实现双机通信(自己整理的)

1号机程序 #in clude #defi ne uint un sig ned int #defi ne uchar un sig ned char sbit p10=P1 A 0; uchar a,b,kk; //uchar code d_c[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; void delay_ms(uchar y) { uchar i; while(y__) for(i=0;i<120;i++) 5 } void put(uchar x) // 发送函数 { SBUF=x; //SBUF:串行口数据缓冲器 while (TI==0); 〃等待发送结束 TI=0; } P £j £fA>l3 旳 4阳 1370 丘阳 H 鮎口 PDLWAJil- PDSA>f POfiAME PQ TiJT FZ^KS 畑 阳pz- A A-m FZW11 PZ.AtZ FZj9jAl4 PZ.TW? P3£VR : iD paimcc P3.sii nrn pjjfflrn F3.WTI] M*Tl pgtjgQIH F3.7/IF 1E 11 左边1号机,右边2号机, ,功能实现 帕叶DO ■ 口 IJApi FDJ H [I Z — 观旧 IP 口 .hQKD* *QAADf H ^ 弓 H.Lta RQfMM FZJWS pz. iwe F2JKA-IDI P2JTA11I F2.HW1Z P2JSM13 F2W.14 F2JM1S F3Ji nHX& gj.im:& riaiWTO rjjfWTT F3.1/W f3AT1 P3JillW F3JMF ■T2 1E

单片机电子时钟显示

单片机综合实验报告 题目:电子时钟(LCD)显示 班级: 0310405班 学号: 学生姓名:张金龙 指导老师:高林 2013年 6 月 17 日 一、实验内容: 以AT89C51单片机为核心的时钟,在LCD显示器上显示当前的时间: ●使用字符型LCD显示器显示当前时间。 ●显示格式为“时时:分分:秒秒”。 ●用4个功能键操作来设置当前时间,4个功能键接在P1.0~P1.3引脚上。 功能键K1~K4功能如下。 ●K1—进入设置现在的时间。 ●K2—设置小时。 ●K3—设置分钟。 ●K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开始执行,LCD显示“00:00:00”,然后开始计时。 二、实验电路及功能说明 1)单片机主控制模块

以AT89C51单片机为核心进行一系列控制。 2)时钟显示模块 用1602为LCD显示模块,把对应的引脚和最小系统上的引脚相连, 连接后用初始化程序对其进行简单的功能测试。测试成功后即可为实 验所用,如图: 3)时间调整电路 用4个功能键操作来设置当前时间,4个功能键接在P1.0~P1.3引脚 上。功能键K1~K4功能如下。K1—进入设置现在的时间。K2—设 置小时。K3—设置分钟。K4—确认完成设置。如图: 三、实验程序流程图: 主程序: 时钟主程序流程 子程序:

保护现场 设置计数初值 1S到? (40H)=10? 0 (40H)(40H)+1 (40H)(41H)+1 (41H) (46H)=4? 0 (46H) (0)(47H) 恢复现场 返回 N N 中断服务流程图 (41H)=5? 0 (41H) (43H)=10? 0 (43H)(43H)+1 (43H)(44H)+1 (44H) (44H)=5? 0 (44H) (46H)+1 (46H) (47H)=2? (46H)+1 (46H) N N (46H)=10? 0 (46H) (47)+1 (47) N N 四、实验结果分析

基于单片机的GPS信息与轨迹显示

学号: 08417127 常州大学 毕业设计(论文)开题报告 (2012届) 题目基于单片机的GPS信息与轨迹显示设计 学生章台 学院信息科学与工程学院专业班级自动化101 校内指导教师专业技术职务副教授 校外指导老师专业技术职务 二○一二年三月

题目:单片机控制的GPS信息系统设计 一、前言 1.课题研究的意义,国内外研究现状和发展趋势 1958年由美国海军武器实验室着手建立的“海军卫星导航系统”在导航技术的发展中具有划时代的意义,但是由于该系统卫星数目较少(5~6 颗)、运行高度较低(平均约1000km)、从地面站观测到卫星的时间间隔较长(平均约1.5 小时),因而它无法提供连续的实时三维导航。所以该系统在大地测量学和地球动力学研究方面的应用也受到了很大的限制[1]。为了满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求,1973 年美国国防部正式开始组织海陆空三军,共同研究建立新一代卫星导航系统的计划。这就是“授时与测量导航系统/全球定位系统”(Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System-NAVSTAR/GPS),通常简称为“全球定位系统(GPS)”。现在GPS已在各领域尤其是导航系统中得到广泛应用[2]。 研究的意义:卫星导航技术的飞速发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术,成为一种普遍采用的导航定位技术,并在精度、实时性、全天候作业等方面取得了长足进步[3]。现在不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域,在军事领域更是取得了广泛的应用。在弹道导弹、野战指挥系统、精确弹道测量以及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航定位技术。鉴于卫星导航技术在民用和军事领域的重要意义,得到了许多国家的关注。 国内外研究现状:以美国GPS和俄罗斯GLONASS为代表的卫星导航系统在世界范围内得到广泛的认可和应用。尤其是美国为保持这一领域的垄断地位,一方面取消限制政策,一方面改进GPS系统性能(即GPS技术现代化:增加卫星数目,改变星座方案,增辟第二民用频率等),鼓励私营公司投资GPS事业,鼓励GPS导航定位系统成为国际标准。这一政策大大鼓舞了美国及世界各大公司发展GPS产业的信心,并推进了GPS应用和产业发展。除俄罗斯外欧盟等国也在相继发展各自的全球定位系统,自主开发定位系统产品,以便占有导航定位市场,掌握控制权。因此,卫星导航定位产业和竞争都将进入新的阶段。我国在卫星导航定位应用方面主要是以美国的GPS技术为代表。随着GPS技术的深入发展,历经十多年我国在应用与理论方面都得到了很大的发展。引进的GPS接收机主要应用于测绘、资源勘探等静态定位,成倍地提高了作业效率,为国家节约了大量经费,并在过去人迹罕至的高原、沙漠、海洋也获得了大量的定位成果,在国家制图、城乡建设开发、资源勘察等方面有了技术保障。尤其是2000年5月美国总统宣布取消SA政策后[4],在广大的普通用户中受益最大,可靠性和精度都得到了提高。 发展趋势:根据目前GPS的发展状况,GPS未来技术发展特点主要表现为以下几个特点。(1)卫星导航的多系统并存。未来几年用户将面临四大系统(GPS/GLONASS/北斗星/Galileo)近百颗导航卫星并存,相互兼容的局面。再者是多系统[5],多层次导航

基于单片机的时钟控制器设计论文

单片机原理与应用技术课程设计报告 基于单片机控制的时钟控制器 专业班级: _电气XX班_ __ 姓名:__ ___XXX__ ___ 时间:2013/11/25~12/15 指导教师: XXXX XXX 2013年12月11日

基于单片机控制的时钟控制器课程设计任务书1。设计目的与要求 设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时,调分和调秒的功能,同时又扩展了整点报时功能。该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好,可以随时调整和设定时间,并且调时间的误差小,操作简单、通用性强。 (1)基本功能 <1>、显示:可以显示时、分和秒 <2>、调时功能:时(0-24)、分和秒(0-60)可以连续可调 (2)性能:时间日误差< 2秒 (3)扩展功能 <1>.增加整点报时功能 <2>.增加闹钟任意设定功能 2.设计内容 (1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系; (2)确定元器件及元件参数; (3)进行电路模拟仿真; (4)SCH文件生成与打印输出; 3.编写设计报告 写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 4.答辩 在规定时间内,完成叙述并回答问题。

目录 摘要 (1) 1. 引言 (1) 2. 设计目的和要求 (1) 3. 总体设计方案 (1) 3.1 方案设计要求 (1) 3.2 方案设计与论证 (1) 3.3 整体设计框图 (2) 3.4 系统设计流程图 (2) 4. 设计原理分析 (3) 4.1 外接晶振电路 (3) 4.2 复位电路 (3) 4.3 数码管显示电路 (3) 4.4 键盘控制电路 (4) 4.5 Proteus仿真电路 (4) 4.6 单片机程序的编写 (5) 4.7 电路的检测 (5) 4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板 (5) 4.9 软件与硬件的调试 (5) 5. 总结与体会 (5) 6. 附录 (5) 6.1 CAD电路连接图 (5) 6.2 PCB电路布线图 (6) 6.3 时钟控制器参考源程序 (6) 7. 参考文献 (13)

51单片机实现双机通信(自己整理的)

左边1号机,右边2号机,,功能实现 1号机程序 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit p10=P1^0; uchar a,b,kk; //uchar code d_c[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; void delay_ms(uchar y) { uchar i; while(y--) for(i=0;i<120;i++) ; } void put(uchar x) //发送函数 { SBUF=x; //SBUF:串行口数据缓冲器 while(TI==0); //等待发送结束 TI=0; } void main() { uchar j; SCON=0x40; //串行口工作方式1,8位通用异步发送器

— TMOD=0x20; //定时器1工作方式2 PCON=0x00; //波特率不倍增 TH1=0xf4; TL1=0xf4; //波特率2400 TR1=1; //定时器1开始计时 P2=0xc0; while(1) { if(p10==0&&j==0) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=1; P2=0xf9; j=1; } if(p10==0&&j==1) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=2; P2=0xa4; j=2; } if(p10==0&&j==2) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=3; P2=0xb0; j=0; } if(kk==1) put('A'); if(kk==2) put('B'); if(kk==3) put('C'); delay_ms(10); } }

单片机时钟程序

单片机时钟程序 #include //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义 sbit KEY_ADD=P3^3; //定义按键输入端口 sbit KEY_DEC=P3^4; #define DataPort P0 //定义数据端口程序中遇到DataPort 则用P0 替换 sbit LATCH1=P2^2;//定义锁存使能端口段锁存 sbit LATCH2=P2^3;// 位锁存 unsigned char code dofly_DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 显示段码值0~9 unsigned char code dofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码 unsigned char TempData[8]; //存储显示值的全局变量 unsigned char h,m,s; void DelayUs2x(unsigned char t);//函数声明 void DelayMs(unsigned char t); void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num); void Init_Timer0(void); /*------------------------------------------------ 主函数 ------------------------------------------------*/

基于单片机的GPS定位系统

大学实验室开放项目成果(论文)题目:基于单片机的GPS定位系统

摘要 全球定位系统(GPS)是美国研发的第二代卫星无线电导航系统。其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。随着GPS的民用化与成本的降低,已经走入了人们的日常生活中,很多手机、PDA 等手持设备都配备了GPS功能。本文主要研究GPS 的定位原理与技术,单片机的编程及其应用,液晶屏的功能及其实现方法本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能。此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件, 并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。经过实践测试 ,这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示,可以做到体积小、精度高、连续导航,本设计在测控领域的应用开发中具有一定的实用价值和借鉴价值。 关键词:GPS定位,液晶显示,单片机

Abstract Global Positioning System (GPS) is a U.S. research and development of the second generation satellite radio navigation system. Its purpose is worldwide on the ground and air targets for accurate positioning and monitoring. It provides users with a global, all-weather, continuous, real-time, high-precision three-dimensional coordinates, three velocity and time information. With the GPS civilian and cost reduction, has been into people's daily life, many cell phone, PDA and other handheld devices are equipped with GPS. This paper studies the principles and techniques of GPS positioning, microcontroller programming and its application, the function of the LCD screen and its implementation method of the control system is mainly complete to accept data, time display, display longitude, latitude, display and other regular features. This scheme is based on single-chip, GPS module and 12,864 LCD screen and other hardware, and apply the C language implementation of the GPS signal extraction, display and keyboard control basic operations. After practice tests, this receiver can meet the basic GPS receivers and display, you can do small size, high accuracy, continuous navigation, monitoring and control of the design in the field of application development has certain practical value and reference value. Keywords: GPS positioning, LCD, microcontroller

基于单片机电子时钟的设计

单片机课程设计 姓名:刘韶辉 学号:32 班级:自动化11402 成绩: 指导老师:吴玉蓉 设计时间:2016年12月26日~2017年1月5日目录

STC89C51是公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 4K 在系统可编程Flash存储器。STC89C51使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位和在系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的。支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被 (5) 图5 单片机系统冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。 (5) 将所有数码管的8个显示段码"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,电路如下图: (5) 图6 数码管显示电路 (6) 一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟,实现时间显示、调整功能。具体要求如下:(1)按以上要求制定设计方案,并绘制出系统工作框图; (2)按要求设计部分外围电路,并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接,给出电路原理图; (3)用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试; (4)利用键盘输入调整秒、分和小时时刻,数码管显示时间; 二、系统总体方案

单片机课程设计_基于单片机的双机之间的串联通信

单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题基于单片机的双机之间的串联通信学院名称:电气工程学院 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点: 设计时间:

单片机系统 课程设计 课程设计名称:基于单片机的双机之间的串联通信专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点: 课程设计时间:

单片机系统课程设计任务书

目录 一. 设计目的 (4) 二. 串行口及其扩展简介 (4) 三.设计要求 (5) 四.硬件电路设计 (8) 五.流程图设计 (10) 六.程序设计 (12) 七.设计小结 (17) 八.参考文献 (17)

双机之间的串行通信设计 一、设计目的 1、了解串行通信的工作原理 2、了解键盘设定的工作原理 3、掌握80C51的定时器1计数器1的编程 4、掌握电路板的实物焊接 随着电子技术的飞速发展,单片机也步如一个新的时代,越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。 对于莫一些场合,比如:复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计,可以得到极高灵活性与性能价格比,因此,多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路, 单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。但能在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通信提出了很高要求。 二、串行口及其扩展简介 1.串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送 2.全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器,并且信道划分为发送信道和接收信道,因此全双工制式可实现甲乙双方同时发送和接收数据,发送时能接收,接收时也能发送 3.串行通信的传送速率用于说明数据传送的快慢. “波特率”表示每秒种传输离散信号事件的个数,或每秒信号电平的变化次数,单位为band(波特)。 “比特率”是指每秒传送二进制数据的位数,单位为比特/秒,记作bits/s或b/s或bps。 在二进制的情况下,波特率与比特率数值相等

单片机实现时钟的显示

单片机原理及系统课程设计 专业:电气工程及其自动化 班级:电气091 姓名: 学号: 指导教师: 2012 年 7月1日

1 引言 基于单片机课程的学习,在本次课程设计中利用单片机实现时钟的显示,利用键盘和门电路控制时间的调整,在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式,并且定时器T0采用了中断方式。 2 系统方案及原理 本次课程设计是用80C51单片机CPU及接口电路设计一个数字时钟,其核心部件是80C51,时钟的显示采用6个共阴极LED显示灯,四个开关方便的对秒、分、时分别调整,保证功能完善,工作可靠。硬件方面:独立式键盘可以消除时间误差的和方便时间的调整;显示电路采用LED动态显示方式,共阴极端由P2口线控制,分为段选线和位选线,利用人的视觉停留达到显示的效果,段选线控制字符选择,位选线控制显示位的亮或暗,从而简化串行口线的连接。软件方面:四个键盘输入与门74LS21,其输出用作中断信号,当四个键盘有一个键按下后就会向CPU申请中断,这样就可以提高CPU 工作效率,达到调整时间的快速性与准确性;定时采用片内定时器定时,提高了电子时钟的准确度。显示电路可以采用点阵液晶显示模块(LED)。一上电,数码管显示的起始时间为0时0分0秒,也就是数码管显示000000,然后每过一秒,秒位加一,到9后10秒位加一,秒位回0.10秒位显示5,秒位显示9后一秒,分钟加一,秒位回0。以此类推,时钟显示的最大值位23小时59分钟59秒。 3 硬件设计 3.1 硬件原理图 根据要求,设计一个时钟。能够显示时间格式为时.分.秒,并且设置键盘,根据按键任意调整时间。利用8051内部定时器0与软件结合来实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将时字节清零。显示部分用共阴极的LED显示等显示。硬件原理图如图一所示。四个开关方便的对秒、分、时分别调整,保证功能完善,工作可靠,定时采用片内定时器定时,提高了电子时钟的准确度。根据题目要求设计的总体框图,如图1所示。

基于51单片机的GPS定位系统的设计

第一章51单片机概述....................................................................................................... - 1 - 1.1 单片机概述............................................................................................................. - 1 - 1.2 51单片机系统的结构组成及性能 .................................................................. - 1 - 1.2.1 结构组成...................................................................................................... - 1 - 1.2.2 80C51单片机引脚介绍........................................................................... - 2 - 1.2.3 单片机主要部件功能............................................................................... - 3 - 1.3 8255芯片介绍....................................................................................................... - 4 - 1.3.1 工作原理...................................................................................................... - 5 - 1.3.2 工作方式...................................................................................................... - 5 - 1.4 8250芯片介绍....................................................................................................... - 6 - 1.5 LCD液晶显示器介绍 ......................................................................................... - 6 - 第二章GPS定位系统简介.............................................................................................. - 7 - 2.1 GPS定位系统的发展.......................................................................................... - 7 - 2.2 GPS定位系统的基本原理................................................................................. - 7 - 2.3 GPS模块的主要技术参数................................................................................. - 8 - 2.4 GPS定位系统的组成部分................................................................................. - 8 - 2.5 GPS定位的流程................................................................................................... - 9 - 2.6 GPS定位系统的特点.......................................................................................... - 9 - 第三章硬件连接电路...................................................................................................... - 11 - 3.1 电路设计要求与目的 ........................................................................................ - 11 - 3.2 电路设计原理...................................................................................................... - 11 - 3.3 GPS与单片机、LCD的电路连接 ................................................................ - 12 - 第四章软件设计............................................................................................................... - 13 - 4.1 系统工作流程...................................................................................................... - 13 - 4.2 软件的设计........................................................................................................... - 13 - 4.2.1 程序框图.................................................................................................... - 13 - 4.2.2 实验连线.................................................................................................... - 15 - 4.2.3 运行实验程序GPS.ASM ...................................................................... - 15 - 4.3 数据显示与分析 ................................................................................................. - 17 -

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