本文档设计了一种无线智能控制设备，该设备使用GPS模块为时钟芯片计时。MCU通过串口接收GPS模块收集的北京标准时间，并完成时钟芯片的计时。据用户通过红外遥控器定义的时间，该单片机可以通过2.4 GHz无线模块精确控制遥控铃，家用电器和其他负载；单片机还可以使用各种传感器收集的信息，通过2.4 GHz无线模块来驱动遥控器。端语音模块发出警报。GPS是一项成熟的技术，但是在中国，恒温阀芯民用产品的开发不是很普及，主要集中在导航设备上。
学校中，诸如教师工作和学生学习时间之类的信息通常是通过钟声机传播的。有的学校铃声通常使用时间控制开关进行控制。控制器用作时间控制开关内部的主控制芯片。程时间系统主要取决于内部的时钟芯片。钟芯片的精度在很大程度上取决于外部晶体振荡器。体振荡器的精度始终存在误差。果时间长，错误将累积，并且系统计时会发生大错误。如，一个月后，时钟将始终快或慢1至2分钟。着时间的流逝，错误会增加。此，必须定期手动执行维护校准。学校面积较大时，可能会使用多个定时开关，并且这些定时开关的精度可能会不同。样，不可避免地会导致工作时钟和休息时钟不同步，普通的定时开关与振铃之间的连接是通过电线进行的，并且线路中间的老化问题也是不可避免的。以通过GPS时间服务检查钟声，并且无需手动校准即可精确计时。过无线模块传输控制信息可以分离强电和弱电，从而无需在控制设备和受控设备之间使用中间线。路简单，安全，可靠。在学校，公司和机构，工厂，部队以及其他日常工作，响铃和时间控制中使用的场合具有很好的应用前景。
了解决现有学校铃声设备中的铃声时间不准确的问题，必须具有精确的计时系统和可靠的铃声控制设备，这两者都是必不可少的。果只有计时系统准确并且不能可靠地执行控制钟声的设备，或者可以可靠地执行控制钟声的设备，但是计时系统未经授权。样，不能精确地获得振铃。解决上述问题，解决方案如下：首先，利用卫星同步可以达到很高的精度，该程序可以设置为校准每个5S时钟。句话说，国家时间服务中心的时间可以每次保持几乎相同。二个是在受控设备上使用无线飞行员，即控制系统通过2.4 GHz无线电信号控制我们的警钟和其他设备。体方法如下：使用GPS模块从卫星接收标准时间，并通过串行通讯将其发送到单片机，然后单片机对信号进行解调，完成一天中的时间设置。钟模块。
作员可以通过红外遥控器（门铃，闹钟等）进行配置。统可以根据操作员定义的时间，通过无线模块将指令发送到远程中继模块，并通过中继模块控制各种控制设备以执行相应的功能。统框图如图1所示，显示界面如图2所示。设计可执行以下功能：自动GPS定时，卫星时间接收，同步完成时钟芯片；无线传输控制信号，以控制警铃设备和家用电器或学校电气设备的工作；同步铃声功能，可用于响铃设备可定期响铃，并可用于定期打开和关闭家用电器或学校电气设备；火灾，地震警报，火灾或地震时的临时警报，自动或手动警报装置；在液晶显示屏上显示万年历，显示年，月，日，时，分，秒，阴历，温度和24个节气；生日提醒和假期提醒功能，使用大液晶屏显示相应的文字，提醒生日和家庭假期；动态软件校准当时，可以校正时钟误差（当不使用GPS时），以保证行驶时间的准确性；按键和红外线遥控器有两种调节模式，红外线可以增加操作的灵活性和安全性。GPS模块采用瑞士u-blox公司的主NEO-6M芯片。芯片是一个基于ROM的独立多功能GPS模块，价格低廉，体积小且具有许多功能。置陶瓷天线，可以使用USART TTL或IIC串行通信。行端口波特率默认为9600、4800和38400 bps，是NMEA通信协议。UBX协议下串行端口的波特率为57600 bps。模块使用具有28 dB增益，高增益，高信号，高精度的辅助放大有源天线。特率可以根据需求进行定制，分别为4800、9600、38400、19200、115200。出频率可以根据需要进行定制，在1Hz-5Hz之间任意选择。出电平可以根据需要定制，TL / USB / 232可选。
GPS模块共有6个引脚，分别是1-BOOT，2-power VCC，3-RXD，4-TXD，5-GND，6-PPS，6引脚，其中1引脚BOOT供制造商用于内部升级，PPS是第二个脉冲输出端子，脉冲周期为1秒，高电平为100 ms。
电路中使用的四个引脚是RXD，TXD，电源和地。GPS模块的TXD和RXD连接到单片机的RXD和TXD串行端口。路如图3所示。PS模块通过串行端口将固定格式的数据发送到MCU。收到数据后，MCU串行端口将对其进行分析，提取诸如年，月，日，小时，分钟和秒之类的信息，然后将其与芯片中的时间信息进行比较。DS1302时钟。果不同，请进行更改。序流程图如图4所示。NMEA-0183协议中定义了许多语句，以“ $”开头。常用的句子主要是$ GPGGA，$ GPVTG和$ GPRMC。是UTC时间，格式为hhmmss（小时，分钟，秒）。是UTC日期，以ddmmaa格式表示（日，月，年）。$ GPRMC未在此设计中使用。于GPS的传输速度，必须使用11.0592M晶体，否则MCU无法分析数据包。.4 G H z无线模块使用nRF2401，nRF24L01是由NORDIC生产的无线通信芯片，采用FSK调制并集成了NORDIC增强型短突发协议。以进行点对点或1到6个无线通信，无线通信速度可以达到2 Mbps。nRF2401是3.3 V电源，电压太低或太高都会影响通信。无法完全或间断地通信。必须设置为3.3V。以通过二极管或LM317设置。路如图5所示。
RF2401具有四种工作模式：收发器模式，配置模式，空闲模式和停止模式。nRF2401的工作模式由三个引脚PWR_UP，CE，TX_EN和CS决定，有关更多详细信息，请参见表1。收发器模式下有两种通信方法：ShockBurstTM模式和直接模式。ShockBurstTM模式：首先将数据传输到芯片，然后以定义的速率传输数据，这可以确保以较高的数据通信速率使用低速控制器，从而减少了降低功耗，降低干扰风险，并实现内部集成硬件通信协议和CRC数据验证可确保极高的通信稳定性。接模式：数据直接发送到芯片并通过RF直接发送。有通信协议和数据验证均由控制器软件实现。这两种模式相比，ShockBurstTM模式具有更高的能源效率，数据在空中停留的时间很短，并且抗干扰性很高。程将更加简单，因此将其配置为ShockBurstTM收发器模式。nRF2401上的所有配置工作都通过三个引脚CS，CLK1和DATA完成。据宽度：声明RF数据包中数据占用的位数。址宽度：声明RF数据包中的地址所占用的位数。CRC：激活nRF2401以生成CRC验证码并对其进行解码。流程图如图6所示。系统的主要性能指标是：GPS模块的信号接收范围，同步精度和无线传输距离。据实际测试情况，GPS模块通过单片机的串行端口接收数据，只需将GPS模块放在窗口附近即可。过无线模块传输，可以在房间的任何位置正常接收GPS信号。测试，同步精度可与国家同步中心同步；无线模块的传输距离可以达到数十米，如果安装了天线，则可以达到数百米。用GPS时间服务，它可以达到分钟和秒的时间，而无需手动校正时间（改善了不允许校铃控制器原始时间的情况） ，并且需要定期进行时间校正）。用红外遥控器，操作方便可靠。大型LCD屏幕上显示，操作界面清晰易用。用无线模块控制可以改善硬件，降低成本，并提高可靠性和安全性。
上所述，该设计具有很大的推广价值。
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