基于 PIC18F8520 的 GPS 精準時鐘實現

圖4 流程圖

由于GPS模塊輸出的時間為UTC時間，根據習慣，需轉換成本地時間（北京時間），這項工作在主程序中完成。根據本地時間=UTC時間+時區值，而北京位于第8時區，時區值為+8，故北京時間=UTC時間+8。在轉換過程中，須對16:00:00—23:59:59 UTC時間作相應的處理，+8后判斷小時是否大于24，若大于，則減去24，同時日期+1，另外，還涉及到閏年、大月、小月的處理。

中斷服務程序流程圖中，串口接收數據時判斷字頭，只判斷了“$”一個字符，這是因為之前已通過SNSRCFG軟件將GPS15XL設置為只輸出GPRMC一條NMEA語句。

調試及運行
首先，對GPS15XL進行初始化。將GPS15XL通過串口與PC連接好，給GPS15XL上電，用軟件SNSRCFG設置初始化信息，波特率設為9600，只輸出一條GPRMC語句（要獲取UTC日期和時間，一條GPRMC語句就足夠了），將這些信息寫入OEM板內的永久性存儲器中，下次上電時將會自動生效。

然后，通過電路板上預留的ICSP接口，利用PIC16-MCD2編程器將編譯好的程序寫入單片機。編程時不給電路板供電，單片機通過MCD2供電，須注意電路板上跳線的設置。

最后，將GPS15XL與電路板連接。給電路板和GPS15XL上電，授時接收系統進入正常工作狀態，單片機通過RS-232串行方式接收GPS15XL的衛星數據，獲取準確的時間信息，并轉換成北京時間，通過LCD顯示。
注意：使用時，GPS授時天線一定要放在開闊的室外，否則接收不到衛星信號，也就無法獲取UTC時間信息。

結語
本文利用PIC18F8520提取GPS高精度時鐘，并在LCD上顯示，所實現的時鐘系統是配電線路故障遠程監測及定位系統項目的一部分，經測試，該設計運行穩定，能夠為整個系統提供精確的時間信息，具有較高的可靠性、準確性和實用性。此外，還可以將GPS時鐘的內核嵌入其他系統，以其時間作為系統時間，例如：金融/證券實時結算、民航/鐵路/交通調度系統、各種計算機網絡系統、實時通信網絡系統、體育彩票和福利彩票等實時銷售系統等，應用非常廣泛。