基于gps的时钟信息显示电路设计

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1、一、概述GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息时代发展中的重要组成部分。因其具有性能好、精度高、应用广的特点，使其成为了迄今为止最好的定位导航系统。随着GPS的应用越来越广泛，GPS设备普及速度也将大大加快，在我们国内GPS产业才刚刚起步，GPS产业的兴起势必也将大大的推进GPS在民间的应用。GPS已在各个领域发挥了重要的作用，为促进人类发展作出了不可估量的贡献。本论文详细介绍了一种基于AT89S51单片机、RCB-4HGPS信号接收模块、LCD1602液晶显示模块等器件的时钟信息提取并显示功能的实现。主

2、要是从软件设计方面对其作了详细的阐述，并且结合硬件的特点研究了MCS－51系列单片机如何与GPS接收模块实现串行通信，该系统是根据GPS模块数据输出基本原理设计而成的。二、方案论证要实现在液晶显示器上显示出接收到的GPS时钟信息，首先要实现GPS信号的接收和调制。在接收GPS方案上我们可以有两种选择。第一种方案是选择GPS接收芯片然后再根据芯片设计标准，设计外围电路和安装天线等，选择这个方案的优点是可以掌握到GPS接收部分的电路设计技术，但是这个方案的缺点也是显而易见的，首先实现的难度较大不容易成功，其次由于GPS接收

3、芯片一般都是厂商直接供货，单独采购价格会很高。第二种方案是选择成品的，采用这个方案的优点是由于现阶段GPS接收模块的制造技术已经相当成熟，性能稳定并且使用非常方便，定位成功后直接就可以通过模块的串口输出GPS信息。当然其缺点就体现在，由于GPS接收模块已经由厂家完成了设计与封装，所以其核心技术我们就不得而知。不过对于我们也并不影响其应用。并且在经过大规模的商业化生产后价格已经很低，这些模块在市面上也能够非常容易的购买到。本设计采用的是方案二，GPS接收模块容易得到我们想要的数据，且性价比较高。三、电路设计1.总体设计根

4、据总体设计方案，该基于单片机的GPS软件设计主要由GPS信号接收部分（RCB-4HGPS信号接收模块）、控制芯片（AT89S51单片机）、显示部分（1602LCD液晶显示模块）这几部分构成。其大体结构框图如图1所示。14单片机AT89S51RCB-4HGPS模块LCD显示模块图1单片机控制系统原理框图，2.AT89S51微处理器主要性能AT89S51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（Flash）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公

5、司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，内置功能强大的微型计算机的AT89S51提供了高性价比的解决方案。AT89S51是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89S51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。其引脚电路如图2所示。图

6、2AT89S51管脚示意图14AT89S51各引脚功能介绍VCC：电源正端输入，接+5V。VSS：电源地端。XTAL1：单芯片系统时钟的反相放大器输入端。XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。RESET：AT89S51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动

7、作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。EA/Vpp："EA"为英文"ExternalAccess"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。因此在8031及8032中，EA引脚必须接低电平，因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751内部程序空间时，此引脚要接成高电平。此外，在将程序代码烧录至8751内部EPROM时，可以利用此引脚来输入21V的烧录高压（Vpp）。

8、ALE/PROG：ALE是英文"AddressLatchEnable"的缩写，表示地址锁存器启用信号。AT89S51可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口0的地址总线（A0～A7）锁进锁存器中，因为AT89S51是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6，