添加一个GPS数字时钟到Z3801A

爱迪生

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添加一个GPS数字时钟到Z3801A
由戴维·罗宾逊G4FRE

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大卫罗宾逊G4FRE / WW2R采取内部摩托罗拉GPS接收机的优势Z3801A内，设计了一个独立的数字显示时间和日期，无需电脑支持。 自定义PIC控制器保持部件数量低，双面电路板，使施工方便，并提供后面板为其他应用程序上的NMEA接口。

介绍 我曾经拥有一个HP Z3801A，因为它们开始出现过剩的市场上几年前。 虽然他们确实产生了出色的工作了GPS锁定10 MHz信号，有人认为他们可以作出更有益。 作为供给的单位是通过25针连接器通过RS422控制。 该接口可以很容易地改变为RS232。 控制软件是由惠普是叫SATSTAT一个自定义的程序，它运行在PC上提供。 这个程序是大大超过终端仿真器更复杂。 或者，GPSCon方案还提供了这个功能，用另外的设备来记录数据，生成趋势图，甚至让他们实时在互联网上！ 与任一方案的10 MHz的锁，卫星数目的品质，状况及时间除其他参数可以看到，但它确实需要一台计算机。 所提供的数据的最有用的信息是有效的时间。 因此，这将是很好有一个大的6位7段与UTC时间的前面板上，允许精确的时间表时机。 从Z3801A输出NMEA字符串的缺乏并防止设备 正与NMEATIME用来锁定窝棚电脑时钟设置为UTC时间。 这期间WSJT时间表是正确的时机非常有用。 这将是很好，如果该单位可能会产生一个$ GPGGA字符串足够的信息，以NMEATIME和类似的基于PDA的程序中使用。 一种技术的同时提供这些功能是本文的主题。

设计 像灯塔键控器，智能键控器，和DTMF控制器上一个微处理器的项目已经使用Microchip的PIC微处理器，所以他们又被用来作为开发工具可用。 通过这些芯片提供的设施，因为原来的键控器的应用，功能，如个UART，SPI接口，EEPROM的大大增加，问题是这是需要的功能。 接下来的任务是确定合适的显示器。 没有合适尺寸的6位数字显示器可寻，所以一对3位7段加右手小数点多路显示分别位于。 驱动7段加上所有6个数字的DP需要与14引脚输出和大量的处理做复用PIC。 做网络搜索后Maxim的芯片（MAX7219），发现其中有一个SPI 3针接口（因此只需要3 PIC单片机的I / O引脚）板载了复用和可驱动多达8个共阴数字。 为了满足PIC要求16F628A被选中。 芯片是可用的有两种SPI接口和板载UART，这将是理想的，但你需要从数据表中挖出的是，这两个不能同时用在同一个应用程序都使用相同的引脚，不能更改。 因此，一个便宜的PIC只有一个内建UART被选中，并使用机载软件（有时称为“位敲打”）做了SPI的一部分。 被选择的筹码Flash版本，因为它们可以编程许多次是在开发阶段是非常有用的。 该电路原理图可供下载。 关联的组件列表显示在表1中。 RS232电平转换芯片的备用部分被用于缓冲的GPS板的1PPS输出，并提供它的RS232引脚6，以备将来使用。

软件开发 该软件使用Microchip的MPLAB IDE版本6.60开发的汇编。 该OLIMEX PIC-ICD2（从Sparkfun电子获得）MPLAB在线调试器兼容的被用在与MPLAB IDE配合调试程序。 该芯片采用Microchip的PICSTART +，它必须升级到编程这些新的芯片终于编程。 马克西姆用的是PIC驱动MAX7219在LED显示的温度计，这使得编写的SPI接口提供了更容易在其网站上的应用说明。 该16F628A有一个板载4MHz的RC时钟，这是最初用来储存元件数量和成本。然而，人们发现，通过目睹损坏接收到的数据，该时钟是不够稳定的。 因此，外部10 MHz晶体时钟被使用，因为这种变化已经遇到任何进一步的问题。 最初引起关注的一个软件问题是在UART波特率。 输入的二进制数据为9600波特。 然而，NMEA数据，按规范是在4800波特。 实验表明，这不是一个问题为PIC，作为董事会速率时钟16F628A可以在程序运行时被改变。 波特率被设置为9600，二进制数据被读入到PIC和储存。 波特率设置为4800和NMEA数据被发送。 该过程重复进行。 随着日期的信息被读入的PIC，然后才会慢慢的时间信息就决定要显示日期的前面板上的选项。 日期或时间的选择与具有中心销位置的单刀双掷开关。 第三位置是用于空白的显示。 为了节省空间，在程序（程序大约是400行的汇编），并允许修改控制，最终的软件将分发给有关各方为。HEX文件，以允许16F628进行编程。