电子与信息工程毕业论文:基于电力线的电子时钟设计.doc
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1、 本 科 毕 业 设 计 基于电力线的电子时钟设计 所在学院 专业班级 电子与信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 在众多通信技术中,电力线通信受到越来越广泛的关注。电力线通信采用已有的电力线作为媒介进行通信,充分利用了已有的线路设备和网络,具有 重复建设少,设备简单,见效快,不易被破坏等诸多优点。但电力线作为传输介质,具有负载多,噪声干扰多,信道衰落和多径延迟严重等等不利因素。 电子时钟是一种用于数字电路技术实现年、月、日、时、分、秒即使的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。在数字时钟的发展上
2、看,主要向小型化、多功能化发展。 本设计要求运用已经学过的知识,设计制作电子时钟,并可以收工和自动调整设置功能,GPS 信号做完本时钟要接收的时间数据信号,本系统能自动接收一定的时钟数据信号自动调整好时间日期的显示。 GPS 的时钟信号通过载波电力线传输到时钟系统,可以解决在一定区域范围里的各电子时钟的准确度,能达到误差在 2 秒之内。本系统很适合各工矿企业学校医院等作为准确时间使用,解决时钟的走时累计误差需要人工调整的麻烦。 关键词 : 单片机;电力线;电子时钟; GPS II ABSTRACT In numerous communications, electric communicati
3、on gets more and more extensive attention. Using the existing electric power communication to communicate as media, making full use of the existing line equipment and network, and have redundant construction less, the equipment is simple, quick effect, not easy be destroyed, and many other advantage
4、s. But baekho lines of force transmission medium, as more noise with load, channel, decline and multipath delay serious etc handicaps. Electronic clock is a used in digital circuit technology to achieve date and time, minutes and seconds with mechanical device, even higher accuracy than a clock, and
5、 have no intuitive and mechanical device, has a longer service life, so it has been widely used. In the development of digital clock on see, mainly to miniaturization, muti_function change development. This design requirements apply have learned knowledge, design and manufacture of electronic clock,
6、 and can work and automatic adjustment functions, GPS signal finished this clock will receive time data signals, the system can automatically receive certain clock data signal automatically adjust the good time or date is displayed. GPS clock signal transmission to power by carrier, which can solve
7、the clock system in a certain area range of various electronic clock accuracy, can achieve error in 2 seconds. This system is suitable for all mining enterprise school as accurate as time using hospital, solve the accumulative error need when the clock of manual adjustment problems. Keywords: SCM; P
8、ower lines; Electronic clock; GPS III 目录 前言 . 1 第 1 章 绪论 . 3 1.1 系统框架设计总方案 . 3 1.2 系统组成模块方案 . 4 1.2.1 授时方案 . 4 1.2.2 时间信号传输方案 . 4 1.2.3 时钟方案 . 4 第 2 章 发送与接受装置的电路设计 . 6 2.1 GPS 的接收模块设计 . 6 2.1.1 GPS 信号接收原理 . 6 2.1.2 GPS 信号接收硬件设计 . 8 2.2 电力线收发模块设计 . 9 2.2.1 电力线传输模块原理 . 9 2.2.1 电力线传输模块原理 . 10 第 3 章 数字电
9、子时钟的设计 . 14 3.1 数字电子时钟设计原理 . 14 3.2 数字电子时钟显示电路 . 16 3.3 数字电子时钟按键开关电路 . 18 3.4 数字电子时驱动电路 . 18 3.5 数字电子时钟主控模块 . 18 第 4 章 软件设计 . 20 4.1 GPS 接收软件设计 . 20 4.1 数字电子时钟软件设计 . 22 第五章 实物的制作与调试过程 . 24 5.1 PCB 板制作 . 24 5.2 元器件焊接 . 24 IV 5.3 电路调试 . 24 5.4 硬件结构组装 . 24 5.5 软件系统编写调试 . 24 总 结 . 25 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考
10、文献 . 26 附录 A 基于电力线的电子时钟设计实物图 . 27 附录 B 部分程序代码 . 29 1 前言 电子时钟是一种用于数字电路技术实现年、月、日、时、分、秒即使的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。在数字时钟的发展上看,主要向小型化、多功能化发展。 数字时钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。传统的设计方法有两种,一是利 用组合逻辑电路和时序电路等中小规模集成电路来设计;一是利用单片机编程技术来设计。这两种设计都存在硬件复杂,设计周期长,成本高等缺点。 今日的社会,单片机的使用已超脱我
11、们的想象,平凡到我们的生活中,给我们的生活带来了巨大的变革,用单片机来控制家用电器已经成为了主流。 1、什么是电力线通讯 电力线通信( Power Line Communication,英文简称 PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接受信息的适配器再把高频从电流中分离出来并传送到 计算机或电话以实现信息传递。 该技术最大的优势是不需要重新布线在现有电线上实现数据语音和视频等多业务的承载实现四网合一终端用户只需要插上电源插头就可以实现因特网接入电视频道接收节目打电话或者是可视电话。 2 2、电力线作为通讯载体的特点和优势 无需
12、敷设信号电缆,减少建设投资,即插即用,减 少大量的工程。通讯线路和电力线路为一体,减少维护量,不另设专用通讯线路。运行费用很低,因此如何运用电力线 wangluo资源潜力,在不影响传输电能的基础上,实现窄带或 是带宽通信,使之成为继电信、电话、无线通信、卫星通信之后的 有一通信网,是多年来国内外科技人员技术攻关的又一目标,使电力网又成为一个新的通讯技术手段。 3、电力线通讯业的现状 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前,它更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础;是确保
13、电网安全、稳定、经济运行的重要手段;是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势, 因此,世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网 4、电力通讯的已经取得的辉煌成就 我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成了一个以北京为中心覆盖全国 30 个省(市、区)的立体交叉通信网。整个中国电力通信的发展,从无到有,从小到大,从简单技术到当今先进技术,从较为单一的通信电缆和电力线载波通信手段到包含光纤、数字微波、卫星
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