CN202631982U - 一种gps卫星钟扩展装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种GPS卫星钟扩展装置，包括GPS模块，处理器，通信扩展模块和时钟脉冲扩展模块；所述GPS模块，用于将接收到的信号转换成秒脉冲信号和时间信号，并分别传送给处理器；所述处理器，用于产生GPS模块输入的秒脉冲信号同步的脉冲信号，并传送给时钟脉冲扩展模块；所述通信扩展模块，用于接收经处理器处理的时间信号，并将其扩展成多路串行协议输出，再转换成与外部设备相匹配的时间信号；所述时钟脉冲扩展模块，用于将处理器和GPS模块产生的脉冲信号处理后一同为外部设备提供脉冲同步信号。本实用新型扩展出GPS接收板本身的秒脉冲信号，增加了可编程设定校时频率，即按秒、分、小时等方式校时；适合于多个自动化产品间的时钟同步。

Description

一种GPS卫星钟扩展装置

技术领域

本实用新型涉及GPS时钟扩展装置，特别涉及一种GPS卫星钟扩展装置。 

背景技术

全球定位***GPS(Global Position System)是一个基于卫星技术的无线电导航、定位和授时***。GPS传递的时间能在全球范围内与国际标准时间保持高精度同步,是迄今应用最广、精度最高的无线电信号时钟源。高精度时钟在工厂、变电站等自动化领域有着广泛的应用。常见的GPS时钟扩展装置一般采用串行通行接口与自动化设备通信，进行时间的同步，但这样的同步方式受限于数据通信的速度，通信协议的处理时间等，往往会出现几十毫秒，甚至上百毫秒的误差。在精度要求很好的场合，特别是需要有故障事件记录和分析的场合，这些误差在理论上和实践上都会导致分布在不同装置上事件记录时间的差异，影响分析人员通过事件记录的顺序进行事故分析的结果，因而存在一定的缺陷。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够扩展出GPS接收板本身的秒脉冲信号，增加可编程设定校时频率，适合于多个自动化产品间进行时钟同步的GPS卫星钟扩展装置。 

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种GPS卫星钟扩展装置，包括GPS模块，处理器，通信扩展模块，时钟脉冲扩展模块； 

所述GPS模块，用于将接收到的信号转换成秒脉冲信号和串行通信协议 输出的时间信号，并将所述秒脉冲信号和时间信号分别传送给处理器； 

所述处理器，用于根据GPS模块输入的秒脉冲信号产生与输入的秒脉冲信号同步的脉冲信号，并将此脉冲信号传送给时钟脉冲扩展模块； 

所述通信扩展模块，用于接收处理器处理后的时间信号，并通过串口扩展芯片扩展出至少一路串行协议输出的时间信号，再将此至少一路串行协议输出的时间信号经串口信号转换芯片转换成与外部设备相匹配的串行接口方式的时间信号； 

所述时钟脉冲扩展模块，用于将处理器产生的脉冲信号与GPS模块产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部设备提供脉冲同步信号。 

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。 

进一步，所述时钟脉冲扩展模块为外部自动化设备提供的脉冲同步信号至少为一路。 

进一步，所述GPS模块包括GPS天线和GPS接收板，所述GPS天线将接收到的信号传送给所述GPS接收板，所述GPS接收板将GPS天线传送来的所述接收到的信号转化为转换成秒脉冲信号和串行通信协议输出的时间信号。 

进一步，将所述处理器产生的脉冲信号与GPS接收板产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部自动化设备提供脉冲同步信号。 

进一步，所述GPS接收板，其产生的秒脉冲信号用于为处理器提供秒级中断。 

进一步，还包括人机交互模块，由处理器控制，用于设定并显示装置的脉冲频率、串行通信方式，实时显示当前时间信息。 

进一步，所述人机交互模块包括液晶显示电路和按键电路，所述液晶显示电路与所述按键电路相连接。 

采用上述方案的有益效果是扩展出GPS接收板本身的秒脉冲信号，增加了可编程设定校时频率的通信扩展模块，即按秒、分、小时等方式校时；适 合于多个自动化产品间的时钟同步。 

附图说明

图1为本实用新型整体结构框图； 

附图中，各标号所代表的部件列表如下： 

1、处理器，2、时钟脉冲扩展模块，3、GPS模块，3-1、GPS天线，3-2、GPS接收板，4、人机交互模块，5、通信扩展模块 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。 

实施例1 

如图1所示，一种GPS卫星钟扩展装置，包括GPS模块3，处理器1，通信扩展模块5，时钟脉冲扩展模块2； 

所述GPS模块3，用于将接收到的信号转换成秒脉冲信号和串行通信协议输出的时间信号，并将所述秒脉冲信号和时间信号分别传送给处理器1； 

所述处理器1，用于根据GPS模块3输入的秒脉冲信号产生与输入的秒脉冲信号同步的脉冲信号，并将此脉冲信号传送给时钟脉冲扩展模块2，所述处理器1为AT89C52单片机，其通过串口接收和提取来自GPS接收板的串行通信时间信息；AT89C52单片机同时接收GPS接收板发出的秒脉冲信号，给AT89C52单片机提供精准的秒级中断（每秒一次中断）； 

所述通信扩展模块5，用于接收处理器1处理后的时间信号，并通过串口扩展芯片扩展出至少一路串行协议输出的时间信号，再将此至少一路串行协议输出的时间信号经串口信号转换芯片转换成与外部设备相匹配的串行接口方式的时间信号，如RS232、RS422、RS485等多种串行接口方式的时间 信息，为外部设备提供基于通信的时间信息； 

所述时钟脉冲扩展模块2，用于将处理器1产生的脉冲信号与GPS模块3产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部设备提供脉冲同步信号，所述脉冲同步信号为可编程的秒脉冲、分脉冲或者小时脉冲信号输出。 

所述时钟脉冲扩展模块2为外部自动化设备提供的脉冲同步信号至少为一路。 

所述GPS模块3包括GPS天线3-1和GPS接收板3-2，所述GPS天线3-1将接收到的信号传送给所述GPS接收板3-2，所述GPS接收板3-2将GPS天线3-1传送来的所述接收到的信号转化为转换成秒脉冲信号和串行通信协议输出的时间信号。 

将所述处理器1产生的脉冲信号与GPS接收板3-2产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部自动化设备提供脉冲同步信号。 

所述GPS接收板3-2，其产生的秒脉冲信号用于为处理器1提供秒级中断，GPS接收板采用UT+Oncore GPS接收板，从GPS天线接收信号，并将收到的信号转换成每秒发出的秒脉冲信号1PPS和相应格式的串行通信协议输出的时间信号。 

还包括人机交互模块4，由处理器1控制进行信息的处理和交互，用于设定并显示装置的脉冲频率、串行通信方式，实时显示当前时间信息。 

所述人机交互模块4包括液晶显示电路和按键电路，所述液晶显示电路与所述按键电路相连接。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：包括GPS模块（3），处理器（1），通信扩展模块（5），时钟脉冲扩展模块（2）；

所述GPS模块（3），用于将接收到的信号转换成秒脉冲信号和串行通信协议输出的时间信号，并将所述秒脉冲信号和时间信号分别传送给处理器（1）；

所述处理器（1），用于根据GPS模块（3）输入的秒脉冲信号产生与输入的秒脉冲信号同步的脉冲信号，并将此脉冲信号传送给时钟脉冲扩展模块（2）；

所述通信扩展模块（5），用于接收处理器（1）处理后的时间信号，并通过串口扩展芯片扩展出至少一路串行协议输出的时间信号，再将此至少一路串行协议输出的时间信号经串口信号转换芯片转换成与外部设备相匹配的串行接口方式的时间信号；

所述时钟脉冲扩展模块（2），用于将处理器（1）产生的脉冲信号与GPS模块（3）产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部设备提供脉冲同步信号。

2.根据权利要求1所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：所述时钟脉冲扩展模块（2）为外部自动化设备提供的脉冲同步信号至少为一路。

3.根据权利要求1所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：所述GPS模块（3）包括GPS天线（3-1）和GPS接收板（3-2），所述GPS天线（3-1）将接收到的信号传送给所述GPS接收板（3-2），所述GPS接收板(3-2)将GPS天线（3-1）传送来的所述接收到的信号转换成秒脉冲信号和串行通信协议输出的时间信号。

4.根据权利要求1所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：将所述 处理器（1）产生的脉冲信号与GPS接收板（3-2）产生的脉冲信号一同经过与非门、光耦隔离后，为外部自动化设备提供脉冲同步信号。

5.根据权利要求3所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：所述GPS接收板（3-2），其产生的秒脉冲信号用于为处理器（1）提供秒级中断。

6.根据权利要求1所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：还包括人机交互模块（4），由处理器（1）控制，用于设定并显示装置的脉冲频率、串行通信方式，实时显示当前时间信息。

7.根据权利要求6所述的GPS卫星钟扩展装置，其特征在于：所述人机交互模块（4）包括液晶显示电路和按键电路，所述液晶显示电路与所述按键电路相连接。 

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