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GPS卫星同步单片机高精度时钟的设计和实现

摘要AT89S52是Atmel公司生产的低功耗高性能CMOS8位单片机，

具有8Kbit在系统可编程（In-SystemProgrammable，ISP）的闪存程序存储器

（FlashROM）。兼容Intel80C51指令集和针脚定义。笔者采用此单片机的

ISP特性，寻求到了低成本且简便的单片机程序开发仿真系统。能够在寝室搭

接简单的电路并且在不用把单片机从目标电路板上取下既可对单片机进行编

程。而且AT89S52是采用FlashROM，所以擦写速度快，可重复擦写次数多，

从而大大缩短了仿真调试程序的周期。GPS（GlobalPositionSystem）即全球

定位系统，是美国国防部研制的全球高精度定位授时系统。也是目前民用范围

内最成熟廉价定位授时方案，其授时功能被广泛用于电力、广电系统中。本设

计主要在于通过成品GPS模块连接单片机解调提取其中的卫星同步时间信号，

通过相应的I/O接口发送到带字符库的点阵液晶屏显示。硬件部分比较简单：

单片机组成最小系统后，GPS模块通过串口与其连接，其P0口连接液晶的数据

线、其P1.1-P1.3连接液晶屏的控制线。在此之前还完成了PC打印口ISP下载

线的制作。程序采用C语言编写，其兼容性好，比较适合编写逻辑结构复杂较

长的单片机程序。整个程序可分为：单片机初始化、判断有无GPS模块输出信

号、时间数据的判断和解调、液晶屏显示驱动子程序等。PC端使用了Keil公

司的uVision2单片机仿真开发软件，其界面友好，模拟仿真功能强大，在调试

时，可以观察的单片机参数多，是一款非常理想的单片机开发软件。PC端的

ISP下载线测试控制软件是采用的长沙理工大学同行编写的Easy51Prov2.0

宇宙版，其适应能力强，使用灵活，并且附有详细的ISP下载线制作资料，很

容易和自作的ISP下载线配合使用，组建廉价、方便的硬件仿真系统。关键

词：GPS单片机在系统可编程串口通信点阵液晶目录摘

要………………………

ⅠAbstract……………

……Ⅱ绪

论………………………1

1总体设

计………………31.1

总体方案论证与基本原

理…………31.1.1方案比较及确

定…………………31.1.2有关全球

定位系统及其接收设备输出NMEA-0183语句说明…41.2各单元

选用…………111.2.1

GPS模块的选

用…………………111.2.2单片机选

用………………………151.2.3显示

器的选用……………………162硬件

设计及制作……………………182.1

GPS接收天线的设

计………………182.2GPS模块LEA-

5H的介绍…………202.2.1GPS模块

LEA-5H的性能指标…