[发明专利]基于STM32的北斗授时定位设备

摘要

本发明公开了一种基于STM32的北斗授时定位设备。本发明包括STM32微处理器控制模块、UM220接收模块、CH340串口通信模块、12864液晶显示模块和按键交互模块。其中，STM32微处理器控制模块与UM220接收模块、12864液晶显示模块、按键交互模块相连；采用STM32控制器作为设备的控制核心，对UM220接收模块接收到的卫星数据进行提取与处理，送至12864液晶显示模块显示。本发明解决了目前北斗卫星定位、授时的产品少，售价高昂的问题，具有结构简单，操控容易，安全可靠、成本低的优点。

主权项

基于STM32的北斗授时定位设备，其特征在于包括STM32微处理器控制模块、UM220接收模块、CH340串口通信模块、12864液晶显示模块和按键交互模块；其中，STM32微处理器控制模块与UM220接收模块、12864液晶显示模块、按键交互模块相连；采用STM32控制器作为设备的控制核心，对UM220接收模块接收到的卫星数据进行提取与处理，送至12864液晶显示模块显示；该设备的数据采集由UM220接收模块、BD双频天线构成，采集卫星信号；设备的输出由12864液晶显示模块构成；设备的按键交互模块由四个按键S3、S4、S5、S7构成；设备的时钟模块中的晶振Y1、Y2为STM32微处理器控制模块分别提供稳定的低速和高速时钟源，晶振Y3为CH340串口通信模块提供稳定的时钟源；具体如下：STM32微处理器的PC14、PC15引脚与32.768KHZ晶振Y1相连，然后通过10pF电容C21、C22并联接地；OSC_IN、OSC_OUT高速外部引脚与8MHZ晶振Y2相连通过22pF电容C1、C2并联接地；STM32的复位电路将NRST引脚通过10千欧电阻接到电源,通过100nF电容C7与按键S2并联接地，通过按键S2控制是否复位；STM32微处理器启动方式电路是将BOOT0、BOOT1通过电阻一端接至3.3V电源，另一端通过跳帽选择；UM220接收模块使用CH340串口通信模块实现与上位机全双工通信；UM220接收模块的串口TXD1通过电阻R8与CH340串口通信模块的串口RXD相连；串口RXD1通过二极管D2与CH340串口通信模块的串口TXD相连，实现稳定、可靠的快速全双工通信；UM220接收模块的串口RXD2、TXD2与STM32微处理器的串口TXD2、RXD2相连，实现稳定、可靠的快速全双工通信；UM220接收模块的TIME_PULSE的端口通过1千欧的电阻R7和发光二极管LED2与3.3V电源相接，指示UM220接收模块的工作状态，RF_IN端口接BD双频天线，通过100mH电感LI一端接到VCC_RF,一端与0.1uF的电容C4、C8相连接地，实现滤波的作用；12864液晶显示模块使用的型号是ST7920；自带对比度调节按钮，采用5V电源直接供电；液晶显示模块的RS、RW、EN、DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、CS1、CS2的各引脚分别与STM32微处理器的PB0、PB1、PB12、PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PB13、PB14的引脚相连，使液晶显示模块按照需要正常工作；所述按键模块通过按键S3、S4、S5、S7一端分别与STM32的PB5、PB6、PB7、PB8各引脚相连，按键另一端统一接地；通过按下相应的按键可以选择综合显示、授时模式、定位模式、测速模式这四种工作方式；时钟模块通过32.768KHZ晶振Y1与STM32微处理的PC14、PC15引脚相连，再与10pF的电容C21、C22相连并联接地，8MHZ晶振Y2与STM32微处理器的OSC_IN、OSC_OUT高速外部引脚相连，再与22pF的电容C1、C2相连并联接地晶振，分别为STM32微处理器提供稳定低速和高速时钟源；12MHZ晶振Y3与CH340串口通信模块的XI、XO引脚相连，再与22pF的电容C15、C16相连并联接地，为CH340串口通信模块提供可靠的时钟源；保证了STM32微处理器稳定、可靠的工作，同时保证UM220接收模块与上位机可以进行稳定的全双工通信；电源模块使用AMS1117稳压模块提供电源，通过电容1uF的电容C11、C13进行对AMS1117稳压模块的输出电压进行滤波，用发光二极管D3、D4串联电阻指示供电电源是否正常工作，S6为系统的总电源开关。