基于GPS時鐘的打鈴儀設計
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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RISC指令系統(tǒng)，片內資源豐富，內含A／D轉換器、EEPROM等，使打鈴儀省去外接A／D轉換電路和EEPROM芯片，簡化了系統(tǒng)電路。該芯片還支持在線編程，易于進行軟件調試、升級。圖3打鈴儀電路中的電源電路部分含有60 mAh充電電池構成的備份電源。單片機由R1和R2的分壓電壓可判斷主電源是否掉電。當主電源有電時，5 V直流電壓經(jīng)D1后為GPS接收模塊和單片機供電，經(jīng)R3限流后為電池BAT1提供涓流充電；當主電源掉電時，電池BAT1經(jīng)D2后為單片機和GPS接收模塊供電，以保證系統(tǒng)主電源掉電時系統(tǒng)依然能正常走時，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，單片機對該分壓電壓進行A／D轉換，再查表可測出環(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。單片機控制繼電器J1決定外接電鈴是否響鈴。接按鍵的5個I／O引腳的內部上拉電阻打開。液晶顯示模塊YDS12864與單片機采用串行口相連，以中文方式顯示當前年、月、日、時、分、秒、星期、溫度等信息及系統(tǒng)設置時的提示信息。
2 打鈴儀軟件設計
2．1 GPS協(xié)議
幾乎所有GPS接收模塊的串行輸出數(shù)據(jù)格式都遵循美國國家海洋電子協(xié)會NMEA(National Marine Elec-tronics Association)所指定的標準規(guī)格。這一標準制訂所有航海電子儀器間的通信標準，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個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位、無奇偶校驗位，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，語句包括GPGGA、GPGLL、GPGSA、GPRMC、GPGSV、GPVTG等，各語句內含內容各不一樣。含有年月日時分秒數(shù)據(jù)的GPRMC語句輸出格式為：$G-PRMC，1>，2>，3>，4)，5>，6>，7>，8>，9>，10>，11>。以“LF”表示該幀數(shù)據(jù)結束。例如：$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)議每一語句內含的各個內容均以逗號隔開，可以通過判斷逗號的個數(shù)，識別時間數(shù)據(jù)和日期數(shù)據(jù)，其流程如圖4所示。
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