0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于单片机和DS12C887芯片实现高精度倒计时牌的设计

电子设计 来源:电子设计工程 作者:樊宇 , 程全 , 张治 2020-04-19 07:40 次阅读

1、引言

GPS是Global Positioning System的简称,是利用导航卫星进行测时和测距的全球定位系统。它具有精度高、全天候和全球覆盖能力。将GPS应用于时钟倒计时系统中能实现高精度时间显示功能。基于GPS的高精度、倒计时牌是卫星测时技术、计算机技术及通信技术三者的有机结合。从功能模块上看,整个系统分为GPS测时接收系统和时钟显示系统。它主要完成以下功能:

定时接收GPS卫星发送的数据并进行识别和缓存;

对GPS测时数据进行格式转换,以使编码格式适于接收;

在给定时间内刷新DS12C887型时钟的时间;

读DS12C887时间,进行倒计时换算并显示。

2、硬件设计

基于GPS的高精度倒计时牌的硬件结构较为简单,包括控制模块和显示模块,如图1所示。

基于单片机和DS12C887芯片实现高精度倒计时牌的设计

2.1 控制模块

89C51型单片机是整个控制系统的核心,完成对串行口控制器的初始化和数据读写,还要对接收的各种数据进行识别、转储及显示。

由于日本光电公司GSV-15型OEM GPS接收板传输的数据以串行方式输出一帧10位、波特率为4800bit,MCS-51型单片机串口输入输出格式匹配,所以利用单片机串行口直接从OEM接收数据。

DS12C887具有提供较高精度年、月、日、时、分、秒时间的功能,对其校准后,在掉电情况下,10年之内仍能准确的进行计时,并且能与单片机直接相连。

2.2 显示模块

本系统利用74HC595实现串行方式控制数码管显示,占用口线少,硬件结构简单。74HC595型串/并转换移位寄存器具有锁存和3态输出功能。14脚(SER)为串行输入端;12脚(RCLR)为移位时钟端,上升沿将14脚数据移入寄存器;11脚(SRCLR)为锁存时钟端,上升沿锁存数据;8脚(E)为3态输出控制端,接低电平时输出数据。

单片机输出数据和移位时钟,在时钟上升沿时将数据移入74HC595。P1.0输出数据,在移位脉冲上升沿到来时数据移出。P1.1输出移位脉冲。P1.2输出锁存脉冲。数据出现在并行输出端上经74HC07驱动数码管显示,由于数据已被锁存,在传送下一组数据时,前一组数据的内容不变,以此方式进行数据的传送和显示。由于在控制模块中已用单片机的串行口接收OEM板内容,所以在显示模块软件中要将P1.0、P1.1、P1.2定义为模拟的串行口。这样,P1.0、P1.2、P1.3就可作为串行口使用。

3、软件设计

3.1 主程序

包括对单片机自身机制的设置串行口的初始化等,如图2所示。

3.2 GPS测时接收

GPS测时接收数据由串行口接收,由单片机对其进行读入、识别、转换及存储等操作,在程序开始时,首先识别接收信号,看其是否是要接收的信号,OEM板接收的时间信号的字头为GPZDA。由于接收的时间信号是ASCⅡ码,所以要将接收数据转化为二进制数。由于接收的时间为格林威治时间,所以必须转化为北京时间,然后将转化后的时间写入DS12C887中。DS12C887是一种比较准确的计时电路,不需要时刻接收GPS信号。笔者规定1小时接收1次GPS信号,其流程如图3所示。

3.3 时钟倒计时显示

在此程序中模拟串行口,读DS12C887的数据,利用74HC595对其数据进行显示,流程如图4所示。

3.4 倒计时子程序

以计算从现在到2006年1月1日为例,单片机读DS12C887的时间单元,并将其存放在以69H为起始的单元中。先读取月份,利用查表的方法计算其下月份到预定时间的天数。然后再利用查表方式判断其月份是31天、30天,28天或29天,然后将查表得到的天数减去读取日期,这样将二个天数相加就得到实际天数。进行时、分、秒的计算时,首先把2006年1月1日0点0时0分0秒转化为2006年12月31日23点59时60秒,这样直接利用时、分、秒相减就得到相差的时、分、秒。倒计时流程如图5所示。

4 、结束语

本文所述的基于GPS的高精度、无误差倒计时牌经调试运行和参数整定后,运行稳定可靠,连续长期运行积累的误差为零,当时的时间精度误差<15ms。本系统的控制模块结构简单,便于实际开发应用。

责任编辑:gt


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 芯片
    +关注

    关注

    458

    文章

    51526

    浏览量

    429497
  • 单片机
    +关注

    关注

    6047

    文章

    44677

    浏览量

    640858
  • gps
    gps
    +关注

    关注

    22

    文章

    2908

    浏览量

    167209
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于单片机高精度数字可调闹钟(DS12C887

    基于单片机高精度数字可调闹钟(DS12C887
    发表于 08-29 00:03

    怎么实现基于GPS的高精度无误差倒计时牌设计?

    怎么实现基于GPS的高精度无误差倒计时牌设计?
    发表于 05-14 06:35

    如何去实现一种基于单片机倒计时牌控制系统设计

    【资源下载】下载地址:点击下载1329百度网盘基于以单片机AT89C52为主控芯片倒计时牌设计,采用美国DALLAS公司生产的DS1302
    发表于 01-13 07:45

    通过STC89C52单片机与时钟芯片DS12C887通信

    两部分,在没有外部电源情况下可以工作10年。关于DS12C887的资料,本文主要是通过STC89C52单片机与时钟芯片DS12C887通信,
    发表于 01-17 06:35

    DS12C887高精度电子时钟设计

    DS12C887高精度电子时钟设单片机设计课程。DS12C887高精度电子时钟设
    发表于 10-29 16:18 16次下载

    倒计时牌设计文档

    倒计时牌设计文档,很好的学习资料,快来下载吧
    发表于 01-14 15:27 0次下载

    DIY:自制数码管倒计时牌

    DIY:自制数码管倒计时牌
    发表于 01-24 17:30 74次下载

    51单片机DS12C887时钟芯片DS18B20温度芯片1602

    51单片机DS12C887时钟芯片DS18B20温度芯片1602液晶显示时钟和温度测量系统。时间很准确。同时也能测量温度。
    发表于 03-15 17:01 73次下载

    基于DS12C887的数字时钟的实现

     本文介绍了实时时钟芯片DS12C887主要引脚、功能以及内部寄存器的编程方法。同时给出了DS12C887与 AT89C51单片机结合
    发表于 04-18 09:09 34次下载

    基于GPS的高精度无误差倒计时牌的设计

    Positioning System 的简称,是利用导航卫星进行测时和测距的全球定位系统。它具有精度高、全天候和全球覆盖能力。将 GPS 应用于时钟倒计时系统中能实现高精度时间显示功
    发表于 11-30 15:27 10次下载
    基于GPS的<b class='flag-5'>高精度</b>无误差<b class='flag-5'>倒计时牌</b>的设计

    以AT89C51单片机为控制核心的低成本高精度倒计时系统设计

    单片机将读入的DS12C887时间信息经过程序处理, 输出显示信号到P1口, 显示信息包括倒计时信息(当前距离设定时间的天数)和当前时间的星期、时、分、秒信息。显示电路主要由9个LED 数码管, 9 片74HC595
    发表于 08-01 11:30 2611次阅读
    以AT89<b class='flag-5'>C</b>51<b class='flag-5'>单片机</b>为控制核心的低成本<b class='flag-5'>高精度</b><b class='flag-5'>倒计时</b>系统设计

    基于51单片机倒计时牌控制系统仿真

    本文档内容介绍了基于51单片机倒计时牌控制系统仿真,其中包含了应用程序及仿真实验。
    发表于 01-02 13:41 32次下载

    基于52单片机DS12C887高精度多功能电子钟

    DS12C887时钟芯片能够自动显示年、月、日、时、分、秒等时间信息,同时还具有校时,报时,闹钟等功能。DS12C887也可以很方便的由软件编程进行功能的调整或增加。所以设计基于DS12C
    发表于 04-10 18:56 6374次阅读
    基于52<b class='flag-5'>单片机</b>和<b class='flag-5'>DS12C887</b>的<b class='flag-5'>高精度</b>多功能电子钟

    基于AT89C52单片机和卫星定位技术实现高精度倒计时牌的应用方案

    ,基于GPS的高精度倒计时牌是卫星测时技术,计算机技术及通信技术三者的有机结合。从功能模块上看,整个系统分为GPS测时接收系统和时钟显示系统,它主要完成以下功能:
    的头像 发表于 04-06 11:38 3170次阅读
    基于AT89<b class='flag-5'>C</b>52<b class='flag-5'>单片机</b>和卫星定位技术<b class='flag-5'>实现</b><b class='flag-5'>高精度</b><b class='flag-5'>倒计时牌</b>的应用方案

    基于51单片机DS12C887实时时钟例程源代码

    基于51单片机DS12C887实时时钟例程源代码
    发表于 05-12 16:01 7次下载