一種基于gps授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種打鈴系統(tǒng)，具體是一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]打鈴裝置是目前大部分企業(yè)、學(xué)校等單位常用的時(shí)鐘設(shè)備，現(xiàn)有的打鈴裝置大多數(shù)是由單片機(jī)和定時(shí)芯片構(gòu)成的，每天都會(huì)產(chǎn)生計(jì)時(shí)誤差達(dá)0.5s，日積月累走時(shí)誤差會(huì)達(dá)數(shù)分鐘，甚至十多分鐘，因此每月或隔數(shù)月需進(jìn)行手工校時(shí)，給科學(xué)管理造成不便。
[0003]此外，現(xiàn)有的打鈴裝置在斷電后或內(nèi)置電池失效后需要重新設(shè)置一次時(shí)間。當(dāng)一個(gè)單位或?qū)W校有很多打鈴裝置時(shí)，為保證其工作可靠，需投入專人維護(hù)，工作量大。而且，在一些學(xué)校尤其是大學(xué)，校園比較大，上課的學(xué)生也比較多，教學(xué)樓也分布在校園的不同區(qū)域，同學(xué)們的作息時(shí)間都是由上下課的鈴聲來控制的。但是往往這些鈴聲都不是同步的，每到上下課時(shí)間，校園中的鈴聲總是此起彼伏，時(shí)間相差非常的大，這給我們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)生活帶來了相當(dāng)大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，能夠解決【背景技術(shù)】中的問題，大大提高了打鈴系統(tǒng)的計(jì)時(shí)精度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS授時(shí)模塊和AVR單片機(jī)，其特征在于，還包括人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述電源模塊分別電連接GPS授時(shí)模塊、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊以及音樂打鈴播放電路；以所述AVR單片機(jī)為控制核心，其分別連接GPS授時(shí)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述人體紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接液晶顯示模塊的輸入端。
[0006]優(yōu)選的:所述音樂打鈴播放電路由MCU、解碼芯片、SD卡模塊和存儲(chǔ)器構(gòu)成，以MCU為控制核心，分別與解碼芯片、SD卡模塊和存儲(chǔ)器相連接。
[0007]優(yōu)選的:所述AVR單片機(jī)采用的是ATmegal6單片機(jī)。
[0008]優(yōu)選的:所述GPS授時(shí)模塊采用的是U-BLOX NEO-6M GPS模塊。
[0009]優(yōu)選的:所述液晶顯示模塊采用的是IXD12864顯示屏。
[0010]優(yōu)選的:所述溫度檢測(cè)模塊中采用DS18B20溫度傳感器。
[0011]優(yōu)選的:所述按鍵設(shè)置模塊中包括設(shè)置鍵、左移鍵、右移鍵、加數(shù)鍵、減數(shù)鍵和確認(rèn)鍵。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本系統(tǒng)選用U-BLOX NEO-6M GPS模塊接收解調(diào)GPS信號(hào)，時(shí)間精度極高，因此從中提取時(shí)間信號(hào)作為打鈴系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，可使打鈴系統(tǒng)的計(jì)時(shí)精度大大提高。本系統(tǒng)采用ATmegal6單片機(jī)內(nèi)部自帶的EEROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)來單獨(dú)存儲(chǔ)通過按鍵設(shè)置的打鈴時(shí)間數(shù)據(jù)，每次單片機(jī)斷電重新啟動(dòng)后，會(huì)自動(dòng)讀取之前設(shè)置的打鈴時(shí)間數(shù)據(jù)，使用起來更方便。
【附圖說明】
[0013]圖1，本實(shí)用新型的組成框圖；
[0014]圖2，一種實(shí)現(xiàn)圖1中音樂打鈴播放電路的組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖以及優(yōu)選的方案對(duì)本實(shí)用新型的工作原理做進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1所示，是本實(shí)用新型的組成框圖，具體是一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)的組成框圖，該系統(tǒng)包括電源模塊、GPS、、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述電源模塊分別與GPS授時(shí)模塊、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊以及音樂打鈴播放電路電連接，電源供電模塊為與之連接的模塊提供工作電源；所述AVR單片機(jī)為控制核心，與之連接的是GPS授時(shí)模塊、液晶顯示模塊、音樂打鈴播放電路、按鍵設(shè)置模塊和溫度檢測(cè)模塊；所述人體紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接液晶顯示模塊的輸入端。
[0017]如圖2所示，是一種實(shí)現(xiàn)圖1中音樂打鈴播放電路的組成框圖，該電路以MCU為控制核心，其連接有MCU、解碼芯片、SD卡模塊和存儲(chǔ)器。
[0018]以下工作原理結(jié)合圖1和圖2以及優(yōu)選方案來說明，且所述AVR單片機(jī)采用的是ATmegal6單片機(jī)，其內(nèi)部自帶的EEROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)來單獨(dú)存儲(chǔ)通過按鍵設(shè)置的打鈴時(shí)間數(shù)據(jù)。每次單片機(jī)斷電重新啟動(dòng)后，會(huì)自動(dòng)讀取之前設(shè)置的打鈴時(shí)間數(shù)據(jù)，使用起來更方便。
[0019]所述GPS授時(shí)模塊采用的是U-BLOX NE0-6M GPS模塊接收解調(diào)GPS信號(hào)，GPS信號(hào)中的時(shí)間是由銫原子鐘產(chǎn)生的，時(shí)間精度極高，因此從中提取時(shí)間信號(hào)作為打鈴系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，可使打鈴系統(tǒng)的計(jì)時(shí)精度大大提高。
[0020]所述液晶顯示模塊中采用是IXD12864顯示屏，其主要設(shè)置有3組顯示界面:(1)開機(jī)初始化界面；(2)萬年歷顯示界面，有公歷年、月、日、星期、農(nóng)歷及溫度顯示等信息；
(3)響鈴時(shí)間設(shè)置界面，用于設(shè)置響鈴時(shí)間，每組3個(gè)設(shè)置選項(xiàng)，共可設(shè)置50組響鈴時(shí)間。
[0021]所述溫度檢測(cè)模塊中的采用的是DS18B20溫度傳感器，其精度高。DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)，其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。
[0022]所述按鍵設(shè)置模塊用于對(duì)響鈴時(shí)間的設(shè)置，分別設(shè)有設(shè)置、左移、右移、加數(shù)、減數(shù)和確認(rèn)共6個(gè)按鍵，按下“設(shè)置”鍵系統(tǒng)進(jìn)入時(shí)間設(shè)置界面，調(diào)整時(shí)間利用“左移、右移、加數(shù)、減數(shù)”鍵，設(shè)置完畢按“確認(rèn)”鍵，系統(tǒng)將保存好設(shè)定的時(shí)間。
[0023]工作原理:系統(tǒng)上電后，通過人體紅外感應(yīng)模塊控制IXD12864顯示屏的背光源，當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則打開LCD12864的背光源，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉IXD12864的背光源，以達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的，U-BLOX NE0-6M GPS模塊進(jìn)入初始化過程，IXD12864顯示初始化界面；ATmegal6單片機(jī)用串口接收GPS模塊的數(shù)據(jù)信息，并通過程序解析出需要的時(shí)間信號(hào)，用作打鈴系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)；在U-BLOX NE0-6M GPS模塊接收并解調(diào)到穩(wěn)定可靠的GPS數(shù)據(jù)信息后，系統(tǒng)進(jìn)入萬年歷顯示界面，ATmegal6單片機(jī)同時(shí)采集DS18B20溫度傳感器的溫度信息，將GPS時(shí)間和DS18B20溫度信息顯示在IXD12864屏幕上；根據(jù)作息時(shí)間表，LCD12864上共可設(shè)置50組打鈴時(shí)間，當(dāng)設(shè)置的打鈴時(shí)間與GPS授時(shí)模塊的基準(zhǔn)時(shí)間相同時(shí)，利用ATme ga 16單片機(jī)控制音樂打鈴播放電路以響起語(yǔ)音播報(bào)和短暫的音樂作為上、下課的鈴聲。
[0024]本實(shí)用新型采用GPS時(shí)間為基準(zhǔn)的打鈴系統(tǒng)，其走時(shí)精確、使用方便、人機(jī)界面交互友好，目前該打鈴系統(tǒng)已在江蘇省無錫技師學(xué)院成功實(shí)現(xiàn)了試運(yùn)行。若本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用無線透明模塊進(jìn)行傳輸，即將GPS信號(hào)模塊和單片機(jī)控制模塊進(jìn)行分離，則可方便地實(shí)現(xiàn)只使用一個(gè)GPS模塊對(duì)多機(jī)同步打鈴的控制要求。可見，本系統(tǒng)具有一定的推廣價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS授時(shí)模塊和AVR單片機(jī)，其特征是:還包括人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述電源模塊分別電連接GPS授時(shí)模塊、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊以及音樂打鈴播放電路；以所述AVR單片機(jī)為控制核心，其分別連接GPS授時(shí)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述人體紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接液晶顯示模塊的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述音樂打鈴播放電路由MCU、解碼芯片、SD卡模塊和存儲(chǔ)器構(gòu)成，以MCU為控制核心，分別與解碼芯片、SD卡模塊和存儲(chǔ)器相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述的解碼芯片具體采用的是VS1003。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述AVR單片機(jī)采用的是ATmegal6單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述GPS授時(shí)模塊采用的是U-BLOX NE0-6M GPS模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述液晶顯示模塊采用的是IXD12864顯示屏。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述溫度檢測(cè)模塊中采用DS18B20溫度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，其特征是:所述按鍵設(shè)置模塊中包括設(shè)置鍵、左移鍵、右移鍵、加數(shù)鍵、減數(shù)鍵和確認(rèn)鍵。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種打鈴系統(tǒng)，具體是一種基于GPS授時(shí)單片機(jī)智能音樂打鈴系統(tǒng)，包括電源模塊、GPS授時(shí)模塊、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、音樂打鈴播放電路和按鍵設(shè)置模塊；所述電源模塊分別電連接GPS授時(shí)模塊、AVR單片機(jī)、人體紅外感應(yīng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊以及音樂打鈴播放電路；以AVR單片機(jī)為控制核心，其分別連接GPS授時(shí)模塊、液晶顯示模塊、音樂打鈴播放電路、按鍵設(shè)置模塊；所述人體紅外感應(yīng)模塊的輸出端連接液晶顯示模塊的輸入端。本實(shí)用新型的打鈴時(shí)間精度高，使用方便，實(shí)現(xiàn)了多機(jī)同步打鈴的要求。
【IPC分類】G04R20/04
【公開號(hào)】CN204719425
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520465898
【發(fā)明人】湯宇, 王小祥, 魏寧宇
【申請(qǐng)人】無錫技師學(xué)院
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日