GPS卫星同步时钟使用说明书

专供电力系统使用JY系列

GPS卫星同步时钟

产

品

手

册

烟台开发区吉友电气有限公司

一：概述

随着我国电力事业的迅猛发展，对整个电力系统自动化的要求也越来越高，为了做到系统内的统一管理和调度，也就对系统内的时间统一提出了更高的要求。

全球定位系统（GPS）主要由GPS卫星、地面监控系统和用户设备组成。其空间卫星由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。工作卫星分布在6个轨道面内，每个轨道有3-4个卫星。轨道平均高度为20200km，卫星运行周期为11小时58分，其空间的配置可以保证在地球的任何时间、地点均至少可以观测到四颗卫星，加之GPS发射机用 1.5GHz 的载波频率，以载码的形式向地面发射信号，其传播和接收不受天气影响，因此GPS是一种全球性、全天候的连续实时的导航定位系统，其地面监控系统部分由5个监控站、3个注入站和1个主控站组成。用户部分包括GPS接收机、天线、数据处理软件及计算机设备。

我公司的J Y系列GPS卫星同步时钟就是采用了当今世界先进的GPS技术，利用了美国GPS接收板，进行二次开发研制的产品，可同步于UTS、GPS、CLONASS系统，它广泛应用于电力、交通、通讯网络同步、数据同步等需要对时、记时、守时的领域。该产品功能强，体积小，使用安装方便，不受地域气候等条件限制，稳定性、可靠性更高。保证时钟时刻在线，全天候提供精确的时间信息。

二、产品的应用范围

1.为电网自动化设备如远动及微机监控系统、微机故障录波及事件记录等智能设备提供精确的时间。

2.用于发电厂电量调度、电网工频监视、对发电机进行非线性励磁控制等。

3.用于实时同步相量测量，实时同步电能量数据采集。

4.用于故障测距、负荷控制等。

5.用于铁路运输系统、通讯系统等部门。

三、产品的主要功能

1.可显示和输出精确的北京时间时、分、秒及公历日期年、月、日等。

2.可实现显示和输出电网的工频和周波钟时间，并可根据用户需要输出钟差。

3.可选择输出秒脉冲（PPS）或分钟（PPM）、小时（PPH）等时标同步脉冲信号及高压光耦、IRIG-B格式输出。

4.时钟装置是否与卫星同步用符号标示，未与卫星同步时在LCD视窗

右下角显示“#”号，同步后变为“$”号，长时间不与卫星同步用“*”号警示。

5.LCD液晶视窗可分页显示信息内容。

四、工作条件

1.环境温度：-35℃—— +55℃

2.相对湿度：20% - 80%（40℃）

3.工作电源：AC/DC220V ±10%

4.测频电源：AC220V ±10%

5.功耗：≤5W

五、性能指标

1.天线接收频率：1575.42MHz

2.天线的射频灵敏度：-165dbw

3.获得同步数据时间：瞬时断电重开机或重复重起≤20秒

位置未变，重开机≤45秒

位置和时间变化重开机≤60秒

本地第一次开机≤60秒

4.同步精度：≤2 ×10-6 S

5.走时精度：±0.2ms

6.串行口输出精度：±0.8ms

7.工频精度：0.001Hz

8.脉冲输出为：TTL电平方式，极性为正脉冲，脉宽为500ms 。

精度：≤2×10-6 S

9.可多路输出硬对时脉冲，最多可达128路

六、工作原理

脉冲信号

图1.JY-系列GPS卫星同步时钟原理框图

七、串口通讯规约

接口标准：RS232或RS422/RS485

波 特 率：4800bps （标准）用户可选

数 据 位：8位 （数据为压缩BCD 码，字符为ASCII 码）

起 始 位：1位

停 止 位：1位

校 验 位：无

输出报文格式：

HHMMSSYYYYMMDDFFF 1F 2F 3F 4HHMMSS

其中为起始符，为工频标志，为周波钟标志, 为结束符。以上均为ASCII 码。

HHMMSSYYYYMMDD 部分分别为北京时间的时、分、秒、年、月、日。 FFF 1F 2F 3F 4中的FF 为工频数值的整数部分，F 1F 2F 3F 4分别为工频数值小数部分的第一、二、三、四位。

HHMMSS 部分为周波钟时间的时、分、秒。

以上数据均为压缩BCD 码。每秒发送一次。

另外：我公司可根据用户要求对规约进行修改，如无特殊要求，以上为我公司标准的出厂规约格式。

八、产品介绍

（一） JY-2000型

（1） 结构

JY-2000型GPS 卫星同步时钟为标准1U 机箱，经防磁处理，其外形尺寸为447mm 宽×44.5mm 高×240mm 深

(2) 前面板说明：一个LCD 液晶显示窗口，通过显示切换键翻页显示行页内容，其前面板布置示意图如下图所示

图2. JY-2000 GPS 卫星同步时钟前面板示意图

a 、显示切换键 用于分页显示装置发送的标准时间和周波钟时间等信息。

b 、复位键 用于人工复位，如时钟出现异常时，按下该键，装置将重新启动程序。

（2） 后面板说明：其后面板布置示意图如下图所示 JY -2000 GPS 卫星同步时钟 吉友电气 电源 秒闪

LCD 视 窗

显示切换 复 位

4个RS232串行口，1路秒脉冲输出，1路分脉冲输出，1路IRIG-B输出。

2个RS232串行口，2个RS485串行口，1路秒脉冲输出，1路分脉冲输出，1路IRIG-B输出。1个测频输入接口。

2个RS232串行口，2个RS485串行口，1路秒脉冲输出，1路分脉冲输出，8路IRIG-B或光隔脉冲输出。

a.RS-232/485接口按照RS-232/485标准方式输出，RS232前面两个接口为主口，后面

接口为副口。主口可双向通信，副口只能单向通信，只发信息，不能接收命令。RS485为远传接口，各接口统一输出内容为标准的北京时间、日期、工频、周波钟时间等信息。

使用时严禁带电拔插！

b.脉冲输出接口采用BNC接口，内芯为“+”端，是信号线，外层为“-”端，是屏蔽线。

TTL电平方式输出，信号为正脉冲，上升沿同步，脉冲宽度为500ms，。

（二）JY-2000A型

（1）结构

JY-2000A型GPS卫星同步时钟为标准2U机箱，经防磁处理，外形尺寸为447mm宽×90mm高×280mm深

(2 )前面板说明：一个LCD液晶显示窗口，通过显示切换键翻页显示行页内容，其前面板布置示意图如下图所示

图4、 JY-2000A GPS卫星同步时钟前面板示意图

a. 显示切换键用于分页显示装置发送的标准时间和周波钟时间等信息。

b. 复位键用于人工复位，如时钟出现异常时，按下该键，装置将重新启动程（3）后面板说明：其后面板布置示意图如下图所示

图5.1JY-2000A GPS卫星同步时钟后面板示意图之一

4个RS232串行口，1路秒脉冲输出，1路分脉冲输出，1路IRIG-B输出,1个测频接口。

图5.2JY-2000A GPS卫星同步时钟后面板示意图之二

4个RS232串行口，4个RS485串行口，16路秒脉冲输出，16路分脉冲输出，16路IRIG-B输出,所有输出隔离。

4个RS232串行口，4个RS485串行口，16路秒脉冲输出，16路分脉冲输出，所有输出隔离。

a．RS-232/485接口按照RS-232/485标准方式输出，RS232前面丙个接口为主口，后面接口为副口。主口可双向通信，副口只能单向通信，只发信息，不能接收命令。RS485为远传接口，各接口统一输出内容为标准的北京时间、日期、工频、周波钟时间等信息。

使用时严禁带电拔插！

a.脉冲输出接口采用BNC接口，内芯为“+”端，是信号线，外层为“-”端，是屏蔽

线。TTL电平方式输出，信号为正脉冲，上升沿同步，脉冲宽度为500ms。

（三）JY-2000B型

( 1 )结构

JY-2000B型为桌面台式机箱，内置屏蔽层，前面板可上下转动，调整

视角利于观察。其外形尺寸为275mm 宽×115mm 高×295mm 深

( 2 )前面板说明：一个LCD 液晶显示窗口，通过显示切换键翻页显示行页内容，其前面板布置示意图如下图所示

a. 显示切换键 用于分页显示装置发送的标准时间和周波钟时间等信息。

b. 复位键 用于人工复位，如时钟出现异常时，按下该键，装置将重新启动程序

（4）后面板说明：其后面板布置示意图如下图所示

图7.1JY-2000B GPS 卫星同步时钟后面板示意图之一

图7.2JY-2000B GPS 卫星同步时钟后面板示意图之二

4个RS232串行口，1路秒脉冲输出,1路分秒脉冲输出, 1个测频输入接口。

a 、 RS-232接口 按照RS-232标准方式输出，上面两个接口为主口，下面两个接

口为副口。主口可双向通信，副口只能单向通信，只发信息，不能接收命令。输出内

容为标准的北京时间、日期、工频、周波钟时间等信息。使用时严禁带电拔插！

（发）

（收）

（地）

图8.RS-232C 接口引脚示意图

b. 脉冲输出接口 采用BNC 接口，内芯为“+”端，是信号线，外层为“-”端，是

屏蔽线。TTL 电平方式输出，信号为正脉冲，上升沿同步，脉冲宽度为500ms 。

吉

c. 测频输入AC220V±10%需接入被测电网电源。

(四)JY-99A型时钟模块

JY-99A型GPS时钟模块为我公司早期开发并投放市场的产品，其特点为体积小，存放位置方便，性能价格比优越。其基本功能可以实现4个RS232（或422/485任选）串行口输出，1路（或多路）秒脉冲输出。

（五）JY-03A型时钟板卡

JY-03A型GPS时钟板卡其特点为安装简单，直接插入计算机或工控机的PCI/ISA扩展槽内即可，并可同时使用RS232串口通信和总线通信，也可分开使用，互不影响，其价格更低。功能方面除了可以总线通信和一个RS232串行口输出外，还有一路秒脉冲输出。

九、安装使用说明

1.天线的安装：GPS接收天线是一个很小又易于安装的有源天线。它是保证GPS接收器与卫星同步的关键部件，它的架设正确与否直接关系到GPS时钟的性能。

天线安装时必须将蘑菇头拧在支架上，将支架牢固地固定在建筑物顶部开阔地带，以确保天线能够收到足够多的卫星信号。天线电缆长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头。如有特殊要求，请与供应商联系。下为正确安装的示意图。

错误正确

图9.天线安装示意图

2.装置的安装

装置应尽量安装在通风良好、环境干燥、靠近使用时钟信号的设备处。在多个设备使用时钟信号时，安装装置应尽量减少连线的长度。位置选定后，根据需要连好电源线、测频线、天线、串口及脉冲连线。注意：严禁带电拔插各后面板接线。

3.装置的开通调试

装置安装好后，再检查电缆的连接是否正确，确定无误后打开电源开关，此时LCD显示公司名称及电话号码，最后显示未经同步的时间。（如图10所示）

首次开机需经1-2分钟初始化，即接收GPS卫星信号。待LCD视窗右下角“#”号变为“$”号时，说明初始化结束，装置已与卫星同步。此时该机显示和输出进入精确计时状态。按动显示切换键可显示周波钟时间和工频（FREQ）。（如图11所示）

注：用户订货时请注明选择要求,不注明则按公司标准产品供货。

十、故障排除

1.打开电源开关，若液晶无任何显示，请检查电源是否有电，电源线、电源插座及保险管等接触是否良好。

2.串口无信息输出时，请检查串口线引脚是否正确，接口与装置连接状况是否良好，通讯格式及波特率设定是否正确。

3.长时间不定位，请检查天线安装是否正确，天线接口与装置连接是否牢固。

4.工作过程中,若发现时间、日期等信息与标准的时间、日期有明显差别时,请观察时钟右下角是否有同步后的标志“$”,如果是“*”,请按复位键后再进行观察。

上述问题经检查后仍不正常工作，请与生产厂家联系。

十一、随机附件

1.G PS天线一根

2.电源线一根

3.串口接线一根

4.使用说明书一本

5.支架一个（配两个膨胀螺丝）

多功能6位电子钟说明书

多功能6位电子钟说明书 一、原理说明： 1、显示原理： 显示部分主要器件为2位共阳红色数码管，驱动采用PNP型三极管驱动，各端口配有限流电阻，驱动方式为扫描，占用P1.0～P1.6端口。冒号部分采用4个Φ3.0的红色发光，驱动方式为独立端口驱动，占用P1.7端口。 2、键盘原理： 按键S1～S3采用复用的方式与显示部分的P3.5、P3.4、P3.2口复用。其工作方式为，在相应端口输出高电平时读取按键的状态并由单片机支除抖动并赋予相应的键值。 3、迅响电路及输入、输出电路原理： 迅响电路由有源蜂鸣器和PNP型三极管组成。其工作原理是当PNP型三极管导通后有源蜂鸣器立即发出定频声响。驱动方式为独立端口驱动，占用P3.7端口。 输出电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构为有源蜂鸣器，4.7K定值电阻R16，排针J3并联。当有源蜂鸣器无迅响时J3输出低电平，当有源蜂鸣器发出声响时J3输出高电平，J3可接入数字电路等各种需要。驱动方式为迅响复合输出，不占端口。 输入电路是与迅响电路复合作用的，其电路结构是在迅响电路的PNP型三极管的基极电路中接入排针J2。引脚排针可改变单片机I/O口的电平状态，从而达到输入的目的。驱动方式为复合端口驱动，占用P3.7端口。 4、单片机系统： 本产品采用AT89C2051为核心器件（AT89C2051烧写程序必须借助专用编程器，我们提供的单片机已经写入程序），并配合所有的必须的电路，只具有上电复位的功能，无手动复位功能。 二、使用说明： 1、功能按键说明： S1为功能选择按键，S2为功能扩展按键，S3为数值加一按键。 2、功能及操作说明：操作时，连续短时间(小于1秒)按动S1，即可在以上的6个功能中连

xj-gps800 卫星时钟装置 说明书

XJ-GPS800系列标准时钟装置 说明书 V1.4 许继电气股份有限公司 二○一○年九月 *本说明书可能修改，请注意最新版本

目录 一、本装置引用的标准 (5) 二、概述 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。 三、产品特点 (6) 四、同步时钟的构成 (7) 模块介绍 (7) 五、技术指标 (11) 六、通讯规约 (12) 规约1（BJT规约） (13) 规约2（BCD规约） (13) 规约3（ST规约，无校验） (14) 规约4（ST规约，有校验） (14) 编码方式 (15) 七、使用说明 (16) 装置结构与安装 (16) 八、功能设置说明 (18) 通讯规约设置 (18) 波特率设置 (19) 秒/分/时脉冲设置 (20) 脉冲输出连接方式 (21) 通讯接口方式设置 (22) 装置配置说明 (24)

XJ-GPS800卫星时钟装置产品手册 九、选型说明 (25) 2 XJ-GPS800A (25) XJ-GPS800B (25) XJ-GPS800C (26) XJ-GPS800D (26) XJ-GPS800系列其它配置 (26) 十、附录：图表目录 (27) 修订说明

3 产品变更通知 非常感谢贵公司选择我公司的产品。 近来，我公司在给贵公司供货的过程中发现，原先我公司与贵公司2010年签订 《长期合作协议》中的四个型号XJ-GPS800A、XJ-GPS800B、XJ-GPS800C、XJ-GPS800D 的配置已经不能满足工程的需要，经常出现配置变更的情况。由于出现一个型号， 不同配置的情况，为供货及今后的售后服务造成困难。 本着长期合作，优质服务的原则，我公司对XJ-GPS800系列的供货提出以下建 议，请贵公司给予确认，不胜感谢。 1. 针对产品不同的配置，请确认命名规则： 我司建议根据实际输出模块的配置来命名，例如： XJ-GPS800产品： 配置为：7个RS232,7个RS485,30路脉冲输出，建议命名为： XJ-GPS800 (PL30S14) 配置为：8个RS232,8个RS485, 24路B码输出,12路脉冲输出，建议命名为： XJ-GPS800 (PL12S16B24)，详见下表：

电子闹钟说明书

本电子闹钟的设计是以单片机技术为核心，采用了小规模集成度的单片机制作的功能相对完善的电子闹钟。硬件设计应用了成熟的数字钟电路的基本设计方法，并详细介绍了系统的工作原理。硬件电路中除了使用AT89C51外，另外还有晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件。在硬件电路的基础上，软件设计按照系统设计功能的要求，运用所学的汇编语言，实现的功能包括‘时时-分分-秒秒’显示，设定和修改定时时间的小时和分钟、校正时钟时间的小时、分钟和秒、定时时间到能发出一分钟的报警声。 一芯片介绍 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案，外形及引脚排列如图1-1所示。 图1-1 AT89C51引脚图 74LS573 的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（G）为高时，

Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。外形及引脚排列如图1-2所示。 图1-2 74LS573引脚图

GPS时钟操作说明

InnoClock 系列 GPS母钟功能及操作指南 功能特点： 独有特色 ?支持农历 ?双机热备份功能（选项） ?支持远程操作维护（选项） ?服务器校时软件支持SNTP协议 12通道GPS卫星接收，锁定迅速； 可设置时区； 可设置延时，用于补偿传输延时，或与CCTV时间对齐，范围前后±99.99s； 1U 19”标准机箱，年、月、日、星期、农历、时、分、秒显示； 国标内嵌时码电视信号输出； 输出时间信号包括公历（年、月、日、星期、时、分、秒），农历（月，日）； 内置高稳温补晶振，年漂移小于1ppm，提供极高的自守时精度（选项）； 输出接口RS-232或RS422，可用于子钟校时、计算机网络校时，传输距离几百米至几千米； 可以提供多种方便灵活的传输方式，包括无线及电力线等； 提供计算机网络校时软件，支持标准SNTP协议； 大容量蓄电池，在主电源掉电的情况下，还可输出时码480小时（选项）。 操作指南 1）开机说明 设备通电前，接入GPS接收天线，设备方可正常运行。 2）时区调整 时区调整功能通过面板右侧的按键完成。 操作分为三步：1、按一下设置键，观察左侧小数码管显示 “01”右侧大数码管显示时区，系统默 认设置为“东八区”； 2、通过增加和减少键调整时区，若

需调整为“西几区”则一直按“减少键”； 3、时区调整完，按确认键进行参数保存。 3）延时调整 延时调整功能通过面板右侧的按键实现。 操作分为三步: 1、按两下设置键，观察左侧小数码管显示 “02”右侧大数码管显示延时参数，系 统默认设置为“00 00”； 2、通过增加和减少键调整延时，当右侧大 数码管显示“00 00”时，按增加键系统 将进行“正延时”调整。按减少键系统 将进行“负延时”调整。最小调整单位 为“10毫秒延时调整范围：“+99.99秒”； 3、延时调整完，按确认键进行参数保存。 4）右侧三个指示灯的功能说明 红灯：电源指示灯。 设备采用交流电和电池两种方式供电，在交流电断电时，由电池提供电源（此时面板日期时间不 显示）。交流断电时电源指示灯熄灭。若电池不能正常工作，则指示灯闪烁。 绿灯：运行指示灯。 用于双机热备份时时码输出指示。单机工作 时长亮。 当设备输出时码时，绿灯亮，没有时码输出时， 绿灯灭。 黄灯：GPS信号锁定灯； 当GPS信号锁定时，黄灯亮。未锁定时，黄等灭。 软件安装说明 如果该设备用于计算机网络校时,则需要在服务器安装校时软件，该软件随设备赠送。 1）软件功能说明： 随设备光盘包含两个软件：Clock.exe和 NetTime-2b1a.exe。其中Clock.exe用于从串口取 GPS母钟时间对本地计算机进行校时；

GPS时钟技术方案

GPS时钟系统 目录 5、GPS时钟系统 (2) 5.1系统功能 (2) 5.1.1卫星接收转换系统 (2) 5.1.2 中心母钟 (2) 5.1.2.1高精度石英基准时钟 (2) 5.1.2.2信号处理切换 (2) 5.1.2.3中心监控及故障报警 (3) 5.1.2.4系统信息显示 (3) 5.1.2.5中心传输接口 (3) 5.1.2.6内部在线不间断电源 (3) 5.1.3监控计算机（软件名称：UNITIME） (3) 5.1.3.1硬件要求 (4) 5.1.3.2系统监控软件 (4) 5.1.4子钟 (4) 5.1.4.1指针式子钟 (4) 5.1.4.2数显式子钟的功能 (5) 5.2 系统组成 (5) 5.2.1卫星接收转换器 (5) 5.2.2中心母钟 (6) 5.2.3监控计算机（软件名称：UNITIME） (7) 5.2.4数字式日历子钟 (7) 5.2.5指针式子钟 (8) 5.3系统部署 (8) 5.4系统连接 (8)

5、GPS时钟系统 5.1系统功能 5.1.1卫星接收转换系统 卫星接收转换系统为整个时钟系统提供绝对准确的时间基准，其核心是全球卫星定位系统（GPS）信号接收天线和信号接收转换器，自动接收并以GPS时间信号作为系统标准时间信号。 GPS接收转换系统是以目前形成的全球卫星定位系统(GPS)的卫星信号传输网络为基础，接收并分析卫星信号进而获得时间信息。GPS时间信号的特点是覆盖全球、精度高、无累积误差，是全球统一的时间标准。经GPS 接收转换系统处理后，时间信号以两种方式向时钟系统及其它应用设备发送信号，两种方式的信号在设备上均采用： 1、标准秒脉冲信号：精度为110nS，信号无累积误差； 2、全时标信号：信号含年、月、日、时、分、秒数字信号。 5.1.2 中心母钟 中心母钟是整个时钟系统的核心，通过GPS卫星时间接收器接收标准时间，并传输给系统内各级时钟设备，使整个时钟系统保持同步并监测管理系统的运行状况。如果系统需要，可以采用主备冗余设计，在系统需要时，自动切换。 5.1.2.1高精度石英基准时钟 由高精度的石英振荡器通过分频及译码电路产生高精度时间信息，作为中心母钟的自身时间基准。当GPS时间信号不能完整获得时，系统将采用中心母钟自身的时间基准同步系统。中心母钟的自身时间基准精度高于0.1秒/天。 5.1.2.2信号处理切换 信号处理切换单元接收来自卫星接收转换系统的标准时间信号，用以同步自身时间精度，并将同步信号通过系统接口传送给子钟、监控计算机和其它系统，同时与之相关联设备的工作信息、指令也需经信号处理单元处理后再进行相应的馈送、显示、动作等。 当GPS接收转换系统的标准时间信号无法完整获得时，时间信号处理

基于STC89C52的电子时钟说明书资料

武汉工程大学 课程设计（学年论文） 说明书 课题名称：基于单片机的时钟电路设计 专业班级：制冷01班 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：2015.12.01 至2015.12.11

目录 绪论 3 第一章设计任务与要求 4 第二章设计依据 2 第三章控制系统性能说明11 第四章硬件设计11 第五章软件设计12

绪论 单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机，就是将微处理器，存储器，和RAM，定时器/计数器，中断系统，输入/输出接口（I/O接口），总线和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。 单片机的出现是近代计算机发展史上的一个重要里程碑，单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。通用计算机的主要特点是大存储容量，高数数值计算，不必兼顾控制功能，不断完成操作系统，它在数据处理，模拟仿真，人工智能，图像处理，多媒体，网络通讯中得到了广泛应用。 单片机的发展也是一段辉煌的历程！从1974年美国仙童（Fairchild）公司研制了世界上第一台单片F8，到现在32位单片机，单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。同时，随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高，单片机不断产生新的变化和进步，单片机与微机系统的差距越来越小，甚至难以辨认。 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机应用的市场前景是非常广阔的。

GPS时钟同步原理简介

GPS时钟同步原理 1.有关时间的一些基本概念 时间（周期）与频率 互为倒数关系，两者密不可分，时间标准的基础是频率标准，所以有人把晶体振荡器叫‘时基振荡器’。钟是由频标加上分频电路和钟面显示装置构成的。 四种实用的时间频率标准源（简称钟） ◆晶体钟 ◆铷原子钟 ◆氢原子钟 ◆铯原子钟 常用的时间坐标系 时间的概念包含时刻（点）和时间间隔（段）。时系（时间坐标系）是由时间起点和时间尺度单位--秒定义（又分地球秒与原子秒）所构成。常用的时间坐标系： ◆世界时（UT） ◆地方时 ◆原子时（AT） ◆协调世界时（UTC） ◆ GPS时 定时、时间同步与守时

◆定时：是指根据参考时间标准对本地钟进行校准的过程）；授时（指采用适当的手段 发播标准时间的过程）； ◆时间同步：是指在母钟与子钟之间时间一致的过程，又称时间统一或简称时统）； ◆守时：是指将本地钟已校准的标准时间保持下去的过程，国内外守时中心一般都采 用由多台铯原子钟和氢原子钟组成的守时钟组来进行守时，守时钟组钟长期运行性能表现最好的一台被定主钟（MC）。 2.GPS时间是怎样建立的 为了得到精密的GPS时间，使它的准确度达到<100ns（相对于UTC（USNO/MC））： ◆每个GPS卫星上都装有铯子钟作星载钟； ◆ GPS全部卫星与地面测控站构成一个闭环的自动修正系统； ◆采用UTC（USNO/MC）为参考基准。 3.GPS定位、定时和校频的原理 GPS定位原理 是基于精确测定GPS信号的传输时延（Δt），以得到GPS卫星到用户间的距离（R）R=C×Δt ----------------------- [1]（式中C为光速）同时捕获4颗GPS卫星，解算4个联立方程，可给出用户实时时刻（t）和对应的位置参数（x、y、z）共4个参数。R={（Xs- Xu）2+（Ys-Yu）2+（Zs-Zu）}1/2 ---- [2]（式中Xs、Ys、Zs为卫星的位置参数；Xu、Yu、Zu为用户的的位置参数）。 GPS定时原理 基于在用户端精确测定和扣除GPS时间信号的传输时延（Δt），以达到对本地钟的定时与校准。GPS定时准确度取决于信号发射端、信号在传输过程中和接收端所引入的误差，主要误差有：

电子时钟课设说明书

1.引言 在新的世纪，工业向着高集成，高自动化发展，各类电器、电子设备的运用就尤为重要。作为其中的重要技术之一的电子技术，就是当今我们，尤其是我们工科类学生必须掌握的一项基本技能之一。作为一名合格的工程技术人员，就必须学好并能很好的将其运用到我们生产实际中。由此看来，在具备了一定的电子技术理论基础后，运用所学，结合实际，解决一些现实中的生活和工程问题，是我们大学生必须实践的。 从以上出发，结合课程安排，此次课程设计选择了我们较为广泛应用的数字电子钟课程设计题目。数字钟采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,它具有显示日、时、分、秒的功能，本设计采用时序电路制成的数码管显示的数字钟。它具有走时准确、稳定性能好和使用方便等的特点。具有快速校准时、分、秒的功能。广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运运超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

2．数字时钟概述 数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟包括振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几个部分组成，这些都是数字电路中常用的电路。它主要是用来完成时分秒的计数功能。一般来说，一个数字钟要有振荡器来产生脉冲，分频器来完成标准秒脉冲的生成，计数器的计数功能，译码器的译码和显示器的显示功能，其逻辑原理图如图2.1如下： 图2.1逻辑原理图 该系统的工作原理是：振荡器产生的稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间表基准，它将时标信号送到分频器，再经过分频器输出标准秒脉冲，即将时标信号分成每秒一次的方波信号。秒信号送入计数器进行计数，秒计数计满60后向分 计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照二十四进制规律计数，日计时器计满清零从新开始，计数器的输出经译码器送显示器。所有的计时结果由7位数码管显示。计时出现误差时可以用校时电路进行校日、时、校分、校秒。

基于GPS的控制系统时间同步

基于GPS 的控制系统时间同步 金刚平,徐欣圻 (中国科学院国家天文台南京天文光学新技术研究所,南京　210042) 摘　要:介绍如何利用G PS 接收器获取准确的UT C 时间,在分布式实时操作系统QNX 下,实现系统时间和UT C 的一致。同时讨论了如何建立网络时间服务器,通过执行网络时间 同步算法,实现局域网内不同计算机之间的时间同步。最后文章给出在具体应用中的实例。 关键词:G PS;QNX;时间服务器 中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1000-2162(2002)04-0030-05 0　前　言 目前,G PS (G lobal P osition System )在导航和定位方面得到了广泛的应用,同时在授时领域,也开始利用G PS 来获取准确的UT C (C oordinated Universal T ime )时间。在国家九五重大科学工程LAMOST (Large Sky Area Multi -objects Fiber S pectroscopic T elescope )望远镜的控制系统中,为了实施精确跟踪天体目标,需要一个准确的UT C 时间。同时,处于控制系统局域网内部的其他计算机也需要和UT C 时间同步。因此,我们决定采用G PS 来构建时标系统,并利用网络通讯把得到的准确的UT C 时间发布到整个网络中,以实现整个控制系统时间同步[1]。 1　时间同步的必要性 建立时间服务器,实现网络内计算机之间时间同步的必要性在于: 数据分析:在网络应用中,我们从不同的网络节点计算机获取数据。通常在数据包里面,包含有数据到达的时间信号。但只有实现了网络内的时间同步,才可以利用时间戳来获取这些数据之间的关系。 对时间敏感的交易:在股票和货币类对时间比较敏感的交易中,这些活动经常发生在不同的城市,时间的准确性对交易的顺利进行影响很大。 网络安全:很多的局域网安全系统都是基于各个通讯终端的准确时间戳。有一些安全系统通过测试网络延迟来决定是否终止交易。 在实时控制领域:例如我们正在研制的国家重大科学工程项目LAMOST 控制系统便是典型一例,其分布式控制局域网内部的时间同步,对于实现精确的协调控制,其作用是不言而喻的。 收稿日期:2002-05-28 作者简介:金刚平(1975-),男,安徽桐城人,南京天文光学新技术研究所助理研究员,硕士; 徐欣圻(1944-),男,江苏无锡人,南京天文光学新技术研究所研究员,博士生导师. 2002年12月 第26卷第4期安徽大学学报(自然科学版)Journal of Anhui University Natural Science Edition December 2002V ol.26N o.4

新电子时钟说明书

电子表说明书 作者：上海师范大学信息与机电工程学院09专升本一班张少帅 版本： 5.0 单片机：AT89C52 功能： 1. 显示/设置时间，日期，闹钟，秒表计时 2. 采用终端进行时间，日期，闹钟，秒表的相关操作。 按键：共有 4 个按键，分别是Mode，Set，+ ，-，其在不同情况下，对应不同的操作，具体关系如下： 1.MODE键有2个功能： 1)在设置模式下，其用于移动光标 2)在非设置模式下，其用于切换显示模式，显示模式有4种，分别是日期模式，时间模式，秒表模式，闹钟模式 注：在TIMER模式下并处于启动状态下，不能切换到其它显示模式 2. SET键有3个功能： 1)在日期模式，时间模式，秒表模式下，用于设置相应的数值 2)在秒表模式，用于启动/停止秒表 3)在闹钟响起的情况下，用于关闭闹钟 3. +键有3个功能： 1)在设置模式下，用于增加相应光标位置的值(如果按键长按，数值将快速增加) 2)在秒表模式下，复位运行中的秒表 3)开启终端，与终端进行通信 4.SUB键有3个功能： 1)在设置模式下，减少相应光标位置的值(如果长时间按键，数值将快速减少) 2)在秒表模式下，复位停止的秒表 3)终端开启的情况下，关闭终端，断开与终端的通信 设置模式下，不同参数代表的意义： 1. 在时间设置模式下，分4段数据分别代表24和12小时制，小时、分钟、秒 2. 在日期设置模式下，分3段数据分别代表年、月、日 3. 在闹钟设置模式下，分5段数据分别代表音乐编号、音乐开启/关闭、小时、分钟、秒

终端模式： 当按了+键后，进入终端模式 Help 显示帮助信息 Version 显示版本号 Time 显示当前的时间 Date 显示当前的日期 Timer 处理相关的秒表操作 Mode 切换不同的模式 Set 用于设置时间，日期，闹钟Alarm 用于对闹钟的状态 Exit 断开终端通信 Version：

GPS卫星同步时钟说明书16K-(2)解析

GPS卫星同步时钟 说 明 书 烟台国芯电子科技有限公司

选型手册 型号配置说明机箱结构 TD-2000 2路RS-232串口，2路RS-485串口，天线 长30米，智能型1U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B8 2路RS-232串口，2路RS-485串口，8路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型1U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B16 2路RS-232串口，2路RS-485串口，16路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B24 2路RS-232串口，2路RS-485串口，24路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B32 2路RS-232串口，2路RS-485串口，32路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B40 2路RS-232串口，2路RS-485串口，40路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000B48 2路RS-232串口，2路RS-485串口，48路 IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19〞上架式优质铝合金机箱 TG-2000M8 2路RS-232串口，2路RS-485串口，8路 脉冲输出，天线长30米，智能型1U19〞上架式优质铝合金机箱

一．简介 TD系列GPS卫星同步时钟系选用美国专业公司制造的GPS 卫星信号接收机，经二次开发研制的高科技产品。产品广泛应用于电力、民航、铁路、交通调度、数字电视、实时通信网络等需要授时或校时领域。因采用卫星星载原子钟作为时间标准，无累积误差，所以是当今世界首选的高精度对时设备（相当于原子钟）。 系统采用12通道高品质GPS接收机，具有并行跟踪12颗卫星的能力，一旦初始化完成，即使锁定一颗卫星也能实现授时功能，因此系统具有强大的抗干扰能力。 产品设计符合《静态继电保护装置及安全自动装置通用技术条件》、《华东电网时间同步系统技术规范》、《广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范》及《电力系统的时间同步系统技术规范》。装置软硬件采用多项抗干扰措施，符合电磁兼容标准。 二．产品主要功能 1．可显示和输出北京时间、协调世界时（UTC）及其它任何时区时、分、秒、

电子钟说明书(福州智兴科技有限公司)

ZXTL-13A电子台历说明书 一、功能简介 1、公（农）历月、日、温度、时（24小时制）、分、星期显示，公历和农历的日期会自动轮换显示（有指示灯指示）； 2、50年万年历查询； 3、日期时间记忆功能，停电时显示关闭但仍继续走时，来电时不需重新设置日期时间； 4、整点报时功能（22：00～6：00不报）； 5、三组闹钟功能，且响铃时报时； 6、六组生日提醒功能； 7、即时报时功能； 8、自动测试温度，温度范围：－9～50℃； 9、亮度自动调整，22：00～7：00亮度降低一半。 二、操作说明 1、按键名称：设置键、移动键、修改键、定闹键、报时键（轻触型电子薄膜按键）。 2、日期时间设置： ①、在正常日期时间显示状态下，按设置键进入日期时间设置状态，小时和分钟位同时显示年且闪烁； ②、此时按修改键修改年（若不要修改闪烁位内容，则不压修改键，下同），修改好后按移动键月闪烁，按修改键修改月，修改好后按移动键日闪烁，按修改键修改日，在设置过程中，星期和农历月日将自动跟随公历年月日而变化； ③、再按移动键，则年不显示了，小时位闪烁，按修改键修改小时，按移动键，分钟位闪烁，按修改键修改分钟； ④、按设置键回到正常日期时间显示状态。 3、整点报时设置： 在正常日期时间显示状态下，按修改键，则可以打开/关闭整点报时功能（整点报时指示灯亮/灭）。 4、定闹时间设置： ①、在正常日期时间显示状态下，按定闹键进入定闹时间查询，定闹（闹钟）指示灯亮，在温度位显示“A1”，表示当前您看到的是第一组定闹信息，在小时、分钟位显示“―∶――”表示该组定闹时间无效，显示具体时间表示该组定闹时间有效，按修改键可以切换有效或无效； ②、若要修改定闹时间则按设置键进入定闹时间设置，小时位闪烁，按修改键修改小时，按移动键分钟位闪烁，按修改键修改分钟； ③、按定闹键进入第二组定闹时间查询，其设置与第一组相同，用同样方法可完成第三组的查询、设置。查询、设置三组定闹时间后再按定闹键则退出定闹时间设置，进入生日提醒查询。若三组定闹时间没有一组有效，则定闹（闹钟）指示灯熄灭。 5、生日提醒设置： ①、在第三组定闹时间查询、设置完成后，按定闹键进入第一组生日提醒查询，在温度位显示“b1”，在月日位显示有效日期或无效日期“――”，若公历指示灯亮则表示以公历日期为准，若农历指示灯亮则表示以农历日期为准，按移动键切换公历/农历，按修改键打开／关闭该组生日提醒； ②、若要修改生日提醒则按设置键进入生日提醒设置，月位闪烁，按修改键修改月，按移动键日位闪烁，按修改键修改日； ③、按定闹键进入第二组生日提醒查询，其设置与第一组相同，用同样方法可完成第三组至第六组的查询、设置。当第六组生日提醒查询、设置完成后，按定闹键返回正常日期时间显示状态。 三、响铃方式 ①、接通电源，会有钟声、现在时刻几点几分和一首音乐； ②、整点报时：当整点报时打开时，报时指示灯亮，每天的7：00～21：00整点时，会有钟声、现在时刻几点整和一首音乐； ③、即时报时：在正常时间状态下，按报时键，报现在时刻几点几分； ④、定闹响铃：每天到定闹时间响铃，响铃内容是：咚咚咚，现在时刻几点几分，……持续一分钟； ⑤、生日提醒响铃：生日这天7：00～21：00每个小时的第8分钟，会放一首祝你生日快乐的音乐。 四、其它说明 ①、在任何设置状态下，若超过30秒无操作，自动返回正常日期时间显示状态； ②、在任何设置状态下，按报时键除报时外，返回正常日期时间显示状态； ③、在响铃状态下，只要有键按下立即停止响铃且进入相应按键状态。

GPS时钟系统(GPS同步时钟)技术方案(1)

GPS 时钟系统(GPS 同步时钟技术方案 技术分类:通信 | 2010-11-08 维库 在电力系统、 CDMA2000、 DVB 、 DMB 等系统中 , 高精度的 GPS 时钟系统(GPS 同步时钟对维持系统正常运转有至关重要的意义。 那如何利用 GPS OEM来进行二次开发 , 产生高精度时钟发生器是一个研究的热点问题。如在 DVB-T 单频网 (SFN中 , 对于时间同步的要求 , 同步精度达到几十个 ns, 对于这样高精度高稳定性的系统 , 如何进行商业级设计 ? 一、引言 在电力系统的许多领域,诸如时间顺序记录、继电保护、故障测距、电能计费、实时信息采集等等都需要有一个统一的、高精度的时间基准。利用 GPS 卫星信号进行对时是常用的方法之一。 目前, 市场上各种类型的 GPS-OEM 板很多, 价格适中, 具有实用化的条件。利用 GPS-OEM 板进行二次开发,可以精确获得 GPS 时间信息的 GPS时钟系统 (GPS 同步时钟。本文就是以加拿大马可尼公司生产的 SUPERSTAR GPS OEM板为例介绍如何开发应用于电力系统的的 GPS 时钟系统(GPS 同步时钟。 二、 GPS 授时模块 GPS 时钟系统 (GPS 同步时钟采用 SUPERSTAR GPS OEM 板作为 GPS 接受模块, SUPERSTAR GPS OEM 板为并行 12跟踪通道,全视野 GPS 接受模块。 OEM 板具有可充电锂电池。 L1频率为 1575.42MHz ,提供伪距及载波相位观测值的输出和 1PPS (1 PULSE PER SECOND脉冲输出。 OEM 板提供两个输入输出串行口,一个用作主通信口,可通过此串行口对 OEM 板进行设置,也可从此串口读取国际标准时间、日期、所处方位等信息。另一个串行口用于 RTCM 格式的差分数据的输出,当无差分信号或仅用于 GPS 授时,此串行口可不用。 1PPS 脉冲是标准的 TTL 逻辑

ST2000系列GPS标准时钟说明书

ST2000系列GPS标准时钟说明书 （V2.1） 使用前请仔细阅读本说明书 该说明书内容可能修改，请注意最新版本

目录 一、概述 (3) 二﹑技术指标 (3) 三、通讯规约 (4) 四、结构，功能配置及使用说明 (6) A、普通型标准时钟系列 (6) （一）、ST2000-1A型GPS (6) （二）、ST2000-2A型GPS (8) （三）、ST2000-2C型GPS (10) 1．规约1（BJT规约） (13) 2．规约2（BCD规约） (13) 3．规约3（ST规约，无校验） (13) 4．规约4（ST规约，有校验） (14) （四）、ST2000-4C型GPS（原ST2000-4型） (15) B、冗余切换系列 (18) （一）、ST2000-2C2R冗余切换装置 (18) （二）、ST2000-2CXR冗余切换装置 (22) （三）、ST2000-2GR冗余切换装置 (44) （四）、ST2000-2BR冗余切换装置 (46) （五）、ST2000-2CGR冗余切换装置 (47) （六）、ST2000-2CBR冗余切换装置 (49) C、扩展子时钟系列 (51) (一)、ST2000-2PE脉冲扩展装置 (51) (二)、ST2000-2CPE扩展装置 (53) (三)、ST2000-4CPE扩展装置 (56) 五、使用说明 (59) 六、附录： (62) （一）、标准秒脉冲与扩展脉冲之间的误差（附行业标准要求） (62) （二）、南京融瑞科技有限公司GPS产品命名规则 (64) （三）、南京融瑞科技有限公司GPS功能对照表 (65)

一、概述 随着电力系统自动化技术的发展,系统对时间统一的要求越来越迫切,对时间的同步精度也越来越高,我们研制的ST2000系列GPS标准时间同步钟是专门为电力系统的自动化提供高精度时间基准的时间同步设备。该设备以美国导航卫星全球定位系统为时间基准，时间同步精度1us，它选用美国专业生产厂家生产的GPS接收机部件进行二次开发研制而成。它可以同时跟踪市场内的12颗GPS卫星，自动选择最佳星座进行定位，定时，输出与世界协调时时间同步精度1us的秒，分，时同步脉冲和北京时间的钟面，按照一定格式经串行口分别输出日期、时间，供电力系统需要标准时间尺度的各种自动化装置使用。 本设备采用单片机控制，软硬件结合的技术设计，充分利用接收组件的潜力。因此系统具有可靠性高，功能多，精度高，性价比好和操作方便等特点，完全可以满足电力系统时间同步要求。它的使用推广，将大大促进和提高电力系统的事故分析，故障测距和继电保护等自动化技术的发展。 二﹑技术指标 接收频率：1575.42MHz,可同时跟踪8~12颗GPS卫星. 天线射频灵敏度: -166dbw,天线配搭带30米馈线. 捕获时间: 20秒~2分钟（天线头放置地点要开阔，最好固定在房顶上）. 1PPS输出 精度：1us 接口电平：TTL电平 极性：正脉冲脉宽：约100ms 阻抗：50Ω前沿：20ns 1PPM输出 精度：1us 接口电平：TTL电平 极性：正脉冲脉宽：约100ms 阻抗：50Ω前沿：20ns 1PPH输出（选配） 精度：1us 接口电平：TTL电平 极性：正脉冲脉宽：约100ms 阻抗：50Ω前沿：20ns 工频测量精度：0.001Hz 工频钟：50Hz市电驱动运行的时钟，开机时与标准钟同步 钟差：标准钟与工频钟的差值。工频，工频钟，钟差都是用来反映电网的运行质量

多功能数字时钟设计说明书

电子技术综合训练 设计报告 题目：多功能电子钟的设计 姓名： 学号： 班级： 同组成员： 指导教师：李恒杰 日期：2011年12月30日

摘要 (3) 一、设计任务和要求 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2基本要求： (4) 1.3扩展功能： (4) 二、系统设计： (4) 2.1系统基本要求 (4) 2.2系统方案设计 (4) 2.2.1总体设计原理方框图 (4) 2.2.2系统工作原理 (5) 2.3系统的单元电路设计 (6) 2.3.1秒脉冲电路 (6) 2.3.2在分和秒之间显示“：”的设计 (8) 2.3.3.译码驱动及显示单元电路设计 (9) 2.3.4 校时单元电路设计 (11) 2.3.5整点报时的设计 (12) 三．系统仿真 (13) 总仿真图12所示 (13) 四．电路安装、调试与测试 (15) 4.1电路安装焊接 (15) 4.2电路的调试 (16) 4.2.1数码管的调试 (16) 4.2.2各个部分的调试。 (16) 4.2.3总电路的调试 (18) 4.3 电路测试 (18) 4.3.1功能测试 (18) 4.3.2性能测试 (18) 五、结论 (18) 六、参考文献 (19) 附录： (22) 1. 用到器件的管脚图....................................................................... 错误！未定义书签。23 2.电路调试的实物图 (24)

电子钟是采用数字电路实现对时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品，因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 这份设计报告主要介绍了一种以石英晶体振荡器为脉冲信号，以74ls161为主体，以数码管为显示器件的数字钟电路的设计。电子钟用石英晶体振荡器等组成的多谐振荡器为脉冲信号，频率为1Hz。其主体分两个部分，计时电路和校时电路。计时电路以数字形式显示时、分、秒，其中秒和分为60进制，时为24进制，校时电路可对分和时进行校时，当达到整点时会自动报时 关键词：数字钟、校时、石英晶体振荡器、整点报时

GPS时钟系统(GPS同步时钟)技术方案

GPS时钟系统（GPS同步时钟）技术方案 在电力系统、CDMA2000、DVB、DMB 等系统中,高精度的GPS 时钟系统（GPS 同步时钟）对维持系统正常运转有至关重要的意义。 那如何利用GPS OEM 来进行二次开发,产生高精度时钟发生器是一个研 究的热点问题。 如在DVB-T 单频网(SFN)中,对于时间同步的要求,同步精度达到几十个ns,对于这样高精度高稳定性的系统,如何进行商业级设计? 一、引言 在电力系统的许多领域，诸如时间顺序记录、继电保护、故障测距、电 能计费、实时信息采集等等都需要有一个统一的、高精度的时间基准。利用 GPS 卫星信号进行对时是常用的方法之一。 目前，市场上各种类型的GPS-OEM 板很多，价格适中，具有实用化的 条件。利用GPS-OEM 板进行二次开发，可以精确获得GPS 时间信息的GPS 时钟系统（GPS 同步时钟）。本文就是以加拿大马可尼公司生产的SUPERSTAR GPS OEM 板为例介绍如何开发应用于电力系统的的GPS 时钟系统（GPS 同步时钟）。 二、GPS 授时模块 GPS 时钟系统（GPS 同步时钟）采用SUPERSTAR GPS OEM 板作为GPS 接受模块，SUPERSTAR GPS OEM 板为并行12 跟踪通道，全视野GPS 接受模块。OEM 板具有可充电锂电池。L1 频率为1575.42MHz，提供伪距及载波 相位观测值的输出和1PPS（1 PULSE PER SECOND）脉冲输出。OEM 板提供两个输入输出串行口，一个用作主通信口，可通过此串行口对OEM 板进行设 置，也可从此串口读取国际标准时间、日期、所处方位等信息。另一个串行口

GPS卫星同步时钟使用说明书

专供电力系统使用JY系列 GPS卫星同步时钟 产 品 手 册 烟台开发区吉友电气有限公司

一：概述 随着我国电力事业的迅猛发展，对整个电力系统自动化的要求也越来越高，为了做到系统内的统一管理和调度，也就对系统内的时间统一提出了更高的要求。 全球定位系统（GPS）主要由GPS卫星、地面监控系统和用户设备组成。其空间卫星由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。工作卫星分布在6个轨道面内，每个轨道有3-4个卫星。轨道平均高度为20200km，卫星运行周期为11小时58分，其空间的配置可以保证在地球的任何时间、地点均至少可以观测到四颗卫星，加之GPS发射机用 1.5GHz 的载波频率，以载码的形式向地面发射信号，其传播和接收不受天气影响，因此GPS是一种全球性、全天候的连续实时的导航定位系统，其地面监控系统部分由5个监控站、3个注入站和1个主控站组成。用户部分包括GPS接收机、天线、数据处理软件及计算机设备。 我公司的J Y系列GPS卫星同步时钟就是采用了当今世界先进的GPS技术，利用了美国GPS接收板，进行二次开发研制的产品，可同步于UTS、GPS、CLONASS系统，它广泛应用于电力、交通、通讯网络同步、数据同步等需要对时、记时、守时的领域。该产品功能强，体积小，使用安装方便，不受地域气候等条件限制，稳定性、可靠性更高。保证时钟时刻在线，全天候提供精确的时间信息。 二、产品的应用范围 1.为电网自动化设备如远动及微机监控系统、微机故障录波及事件记录等智能设备提供精确的时间。 2.用于发电厂电量调度、电网工频监视、对发电机进行非线性励磁控制等。 3.用于实时同步相量测量，实时同步电能量数据采集。 4.用于故障测距、负荷控制等。 5.用于铁路运输系统、通讯系统等部门。 三、产品的主要功能 1.可显示和输出精确的北京时间时、分、秒及公历日期年、月、日等。 2.可实现显示和输出电网的工频和周波钟时间，并可根据用户需要输出钟差。 3.可选择输出秒脉冲（PPS）或分钟（PPM）、小时（PPH）等时标同步脉冲信号及高压光耦、IRIG-B格式输出。 4.时钟装置是否与卫星同步用符号标示，未与卫星同步时在LCD视窗

电子时钟(LCD显示)课程设计说明书

目录 1. 设计要求 (1) 2. 时钟总体设计思路 (1) 3. 系统硬件设计 (1) 3.1单片机控制系统 (3) 3.2 键盘控制系统设计 (3) 3.3 显示电路 (4) 3.4 硬件原理及说明 (4) 3.5 主要性能参数 (5) 4. 软件设计 (5) 4.1 软件功能 (5) 4.2软件设计 (6) 4.3 汇编源程序 (5) 5. Proteus仿真 (11) 6. 课程设计总结 (12) 参考文献 (13)

1. 设计要求 以AT89C51单片机为核心的时钟，在LED 显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD 显示器显示当前时间。 显示格式为“时时：分分：秒秒”。 用4个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能如下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒数。 程序执行后工作指示灯LED 闪动，表示程序开始执行，LED 显示“00：00：00”，然后开始计时。 单片机是一种集成电路芯片，采集超大规模集成电路技术把具有数据处理能力（如算数运算、逻辑运算、数据传送、中断处理）的微型处理器,随机存取数据存储器（RAM ）、只读程序存储器（ROM ）、输入/输出电路（I/O ）,可能还包括定时/计数器、串行通信口（SCI ）、显示驱动电路（LCD 或LED 驱动电路）、脉宽调制电路（PWM ）、模拟多路转化器及A/D 转化器等电路集成到一片芯片上，构成一个最小而又完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效的完成程序设计者事先规定的任务。 2. 时钟的总体设计思路 按照系统的设计功能要求，本时钟系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟的调整及显示。 图一 系统总原理图 3. 系统硬件设计 3.1 单片机控制系统 本次设计时钟电路，采用了ATC89C51单片机芯片控制电路，这种单片机芯片比较简单，并且省去了很多复杂的线路，更容易表达和理解，通过按钮来调节电 微型控制器 时钟电路 数据显示 按键调时

GPS时间同步的原理与技术

GPS时间同步的原理与技术 GPS时间同步的原理与技术 1、有关时间的一些基本概念： （1）、时间（周期）与频率： 互为倒数关系，两者密不可分，时间标准的基础是频率标准，所以有人把晶体振荡器叫‘时基振荡器’。钟是由频标加上分频电路和钟面显示装置构成的。 （2）、四种实用的时间频率标准源（简称钟）： ◆晶体钟 ◆铷原子钟 ◆氢原子钟 ◆铯原子钟 （3）、常用的时间坐标系： 时间的概念包含时刻（点）和时间间隔（段）。时系（时间坐标系）是由时间起点和时间尺度单位--秒定义（又分地球秒与原子秒）所构成。常用的时间坐标系： ◆世界时（UT） ◆地方时 ◆原子时（AT） ◆协调世界时（UTC） ◆GPS时 （4）、定时、时间同步与守时：

◆定时：是指根据参考时间标准对本地钟进行校准的过程）；授时（指采用适当的手段发播标准时间的过程）； ◆时间同步：是指在母钟与子钟之间时间一致的过程，又称时间统一或简称时统）； ◆守时：是指将本地钟已校准的标准时间保持下去的过程，国内外守时中心一般都采用由多台铯原子钟和氢原子钟组成的守时钟组来进行守时，守时钟组钟长期运行性能表现最好的一台被定主钟（MC）。 2、GPS时间是怎样建立的？ 为了得到精密的GPS时间，使它的准确度达到<100ns（相对于UTC （USNO/MC））： ◆每个GPS卫星上都装有铯子钟作星载钟； ◆GPS全部卫星与地面测控站构成一个闭环的自动修正系统； ◆采用UTC（USNO/MC）为参考基准。 3、GPS定位、定时和校频的原理 （1）、GPS定位原理：是基于精确测定GPS信号的传输时延（Δt），以得到GPS卫星到用户间的距离（R）R=C×Δt ----------------------- [1]（式中C为光速）同时捕获4颗GPS卫星，解算4个联立方程，可给出用户实时时刻（t）和对应的位置参数（x、y、z）共4个参数。R={（Xs- Xu）2+（Ys-Yu）2+（Zs-Zu）}1/2 ---- [2]（式中Xs、Ys、Zs为卫星的位置参数；Xu、Yu、Zu为用户的的位置参数） （2）、GPS定时原理： 基于在用户端精确测定和扣除GPS时间信号的传输时延（Δt），以达到对本地钟的定时与校准。GPS定时准确度取决于信号发射端、信号在传输过程中和接收端所引入的误差，主要误差有： ◆信号发射端：卫星钟误差、卫星星历（位置）误差； ◆信号传输过程：电离层误差、对流层误差、地面反射多路径误差；