基于 PIC18F8520 的 GPS 精準(zhǔn)時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)

LCD顯示器
系統(tǒng)采用LCD1602作為顯示設(shè)備。LCD1602液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。它可以顯示兩行，每行16個(gè)字符，采用單＋5V電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性?xún)r(jià)比。

2 硬件電路
系統(tǒng)的硬件電路如圖2和圖3所示。

圖2 單片機(jī)外圍電路連接

圖3 單片機(jī)與GPS模塊的連接

電路板上有3.3V和5V兩種電壓，其中LCD采用5V供電，而單片機(jī)和MAX3232工作在3.3V電壓下。外部電源為5V，經(jīng)AS2830轉(zhuǎn)換為3.3V，給單片機(jī)和MAX3232供電。從圖2中可以看到，單片機(jī)的電源腳沒(méi)有與3.3V直接相連，而是通過(guò)J2、J3跳線即可連到3.3V上，也可連到VDD上。這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)在采用PIC16-MCD2編程器通過(guò)ICSP接口進(jìn)行在線編程時(shí)由MCD2供電，這時(shí)，單片機(jī)電源腳需連接到VDD上（MCD2輸出電壓VDD為5V）；而正常運(yùn)行時(shí)單片機(jī)由電路板供電，J2、J3跳線連接到3.3V上，單片機(jī)就工作在3.3V，可以降低功耗。

PIC18F8520既有模擬電源、模擬地引腳也有數(shù)字電源、數(shù)字地引腳，在電路設(shè)計(jì)中，采用模擬電源、數(shù)字電源分離，模擬地、數(shù)字地分離，模擬電源和數(shù)字電源之間通過(guò)磁珠連接，模擬地和數(shù)字地通過(guò)0Ω電阻在單點(diǎn)連接，以避免模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。

軟件實(shí)現(xiàn)
軟件由主程序和中斷子程序組成，在MPLAB IDE v8.53環(huán)境下，采用MPLAB C18編譯器，用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。

在主程序中進(jìn)行系統(tǒng)的初始化、數(shù)據(jù)處理、LCD顯示，GPS數(shù)據(jù)的接收則通過(guò)串口中斷實(shí)現(xiàn)，每收到一條完整的NMEA語(yǔ)句，就設(shè)定一個(gè)標(biāo)志，在主程序中通過(guò)查詢(xún)?cè)摌?biāo)志進(jìn)行UTC時(shí)間的提取以及轉(zhuǎn)換成北京時(shí)間，再通過(guò)LCD顯示。由于將復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理放到主程序中，這樣就可以使中斷程序盡量簡(jiǎn)短，在發(fā)生其他中斷時(shí)，單片機(jī)可以及時(shí)做出響應(yīng)，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。流程圖如圖4所示。