Jak odbierać sygnał DCF77 na module z anteną ferrytową podłączonym do Arduino?

Sun Jul 15, 2018 12:19 pm   

Z ciekawości kupiłem ostatnio na Allegro prosty moduł DCF77 - kawałek
PCB z chipem pod "glutem", parę elementów SMD i niewielka antena
ferrytowa. Celem przetestowania podłączyłem go do Arduino, ściągnąłem
bibliotekę i odpaliłem przykładowy kod.

Efekty wyglądają następująco:

W pobliżu desktopa nijak nie dało się odebrać niczego sensownego. Na
wyjściu układu sporo losowych impulsów, większość zdecydowanie za krótka
(kilkadziesiąt ms) i zbyt gęsto upakowana, niż w przypadku sygnału DCF.
Wyniosłem układ na balkon i podpiąłem do laptopa. Tam zaczęło to już
jakoś wyglądać - impuls co sekundę, czas trwania albo około 100 ms, albo
około 200 ms. Raz na minutę brak impulsu.

Pomimo tego program nie potrafi zsynchronizować czasu. Leży tak już pół
godziny i nadal nie wyświetla informacji o czasie.

Te zegary już tak mają - to znaczy czekają na dobre warunki
propagacyjne, które pozwolą na odebranie prawidłowej ramki? To normalne,
że trzeba czekać? A może większa szansa na synchronizację jest
wieczorem? Albo może jednak coś jest nie tak z moim układem?

Sun Jul 15, 2018 4:58 pm   

W dniu 2018-07-15 o 14:19, Atlantis pisze:

musisz się uzbroić w cierpliwość niestety...

--
pzdr, j.r.

Sun Jul 15, 2018 5:17 pm   

W dniu 2018-07-15 o 14:19, Atlantis pisze:

a ja zaszalałem i kupiłem zegary z lidla. Za Warszawą sygnał jest na
tyle lipny, że w domu przy towarzystwie komputerów od czasu do czasu się
rozjeżdża i ustawia ponownie. Generalnie to pierwsze i ostatnie zegary z
dcf77 - niby dziala, ale kilka razy naciąłem się na niewłaściwą godzinę
(jak gubi synchronizację to ustawia się na północ, 4 lub .

za pierwszym razem zanim znalazłem właściwe miejsce (tj. takie w któym
działa) męczyłem się ze 2 dni zanim zatrybił.

Sun Jul 15, 2018 8:23 pm   

W dniu 2018-07-15 o 14:19, Atlantis pisze:


ramki crc, nawet
prymitywne 8 bitów by wystarczyło. Efekt tego jest taki ze odebranie
dobrej ramki
nie oznacza prawidłowego czasu bo sama parzystość to za mało, dlatego
zegary najczęściej czekają obierając iles tam ramek bez błędów i dopiero
wtedy ustalają i wyswietlają czas, mam w domu kilka dcf-ów i najczęściej
trwa to około minuty do pięciu. Twój widoicznie cały czas łapie błędy i
zeruje licznik dobrych ramek,
to oczywiście przypuszczenie bo nie znam algorytmu z arduino ale moje
zegary tak działają.


Wieczór a nawet głeboka noc, poprawia się propagacja sygnału a i
zakłóceń jest mniej.


--
Pozdr
Janusz

Mon Jul 16, 2018 10:19 am   

Użytkownik "Janusz" <janusz_kk@o2.pl> napisał w wiadomości
news:pigafh$tqj$1@node2.news.atman.pl...

Noc raczej pogarsza (*) propagację na falach długich, natomiast może też być
tak, że jak sygnał w dzień za słaby, to wskutek wahliwości warunków raz
sygnał jest słabszy, niż za dnia, a raz silniejszy. Jak silniejszy, może
jest na tyle duży, że odbiornik załapuje i odbiera prawidłowo to, co ma
odebrać?

(*) Ściślej, dochodzi do głosu propagacja jonosferyczna. Fale długie, za
dnia odbiór w miarę stabilny, wieczorem i w nocy wykazuje cechy propagacji
wielotorowej, co przejawia się w pozornym odchyleniu odbieranej wiązki, w
stosunku do azymutu na radiostację (ja będąc w Krynicy Morskiej, musiałem
nawet o 90 stopni kręcić radiem, bo wbić sie w maksimum). Do tego, zmieniają
się proporcje poszczególnych czestotliwości w odbieranym m.cz. (poszczególne
składniki wstęg docierają różnymi drogami, zjawiski znane z dalekosiężnej
propagacji na KF), co niekiedy dość osobliwie słychać, np. robi się "tuba",
albo nagle dźwięk suchy, kościsty, w basach lekko brzęczący, jak z
fortepianów Yamaha... Zmiana azymutu na stację poprawia odbiór. Wieczorem
kilka(naście) razy trzeba się przestawiać. Jednego dnia więc ledwo przy
oknie, innego błysk ze środka pokoju. Mam stację pogodową na DCF i tak to
stwierdzam z praktyki.
Ergo - propagacja zależnie od dnia, jest po prostu zmienna. Zakłóceń...
kiedyś może mniej, ale dziś przetwornice wszelakie, najczęściej kuciaka
siodko kaśno rodem, za cenę (i jakość) nikczemną...

--
Łapy, łapy, cztery łapy,
A na łapach pies kudłaty.
Kto dogoni psa? Kto dogoni psa?
Może ty? Może ty? Może jednak ja...?

Mon Jul 16, 2018 12:06 pm   

W dniu 2018-07-15 o 14:19, Atlantis pisze:

Bawiłem się DCF-em jakieś 20 lat temu (a może dawniej).
Zrobiłem odbiornik z jakimś dostępnym wtedy scalakiem z anteną na
największym pręcie ferrytowym jaki znalazłem w szufladzie (ze 20cm
długości) bo takie anteny się stosowało do odbioru fal długich.
Odbiornik zasilał się ze złącza RS232 i sygnał podawał na którąś z linii
wejściowych RS232.
Położone w Gdańsku na parapecie (odpowiednio ukierunkowane) w miejscu
tuż za wzgórzem zasłaniającym nadajnik działało prawidłowo. Napisany
wtedy do tego program odbierał praktycznie każdą ramkę.

Kilka lat później miałem potrzebę dokładnego skalibrowania mojego
miernika częstotliwości i wykorzystałem do tego ten odbiornik. Założyłem
(nie miałem pewności), że nośna jest stabilizowana wzorcem atomowym.
Generator (zegarkowy) 1Hz za pomocą oscyloskopu dosynchronizowywałem do
nośnej DCF i jego f mierzyłem częstościomierzem. Uważam, że określiłem
wtedy odchyłkę wzorca częstośiomierza z dokładnością rzędu 0,1ppm. A
odchyłka była rzędu 4ppm (mam gdzieś w starych zapiskach). Potem
korzystając z tej wiedzy zdarzyło mi się np w zegarku naściennym (za
10zł - chodził fatalnie) dobrać kwarc tak, aby odchyłka była rzędu 1ppm.
P.G.

Mon Jul 16, 2018 1:09 pm   

W dniu 16.07.2018 o 13:45, Adam Wysocki pisze:

Mam zegar z DCF-em. Wisi na ścianie. Zawsze pokazuje poprawny czas,
nigdy nie zdarzyło mu się pokazywać głupot.

P.P.

Mon Jul 16, 2018 1:41 pm   

W dniu 2018-07-16 o 12:19, HF5BS pisze:

Do tego dodać manewrowanie pomiędzy stacjami zagłuszającymi

Mon Jul 16, 2018 1:45 pm   

sirapacz <newsy@sircomp.pl> wrote:


Mam zegar z DCF-em. Wisi na ścianie. Potrafi pokazywać takie głupoty, że
robi już tylko za dekorację.

--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]

Mon Jul 16, 2018 5:48 pm   

On 16.07.2018 12:19, HF5BS wrote:


W moim przypadku empiria pokazała, że w nocy moduł faktycznie pracuje
lepiej. Ustawiłem moduł na stole, łącząc go z analizatorem stanów
logicznych. Tak około godziny 20.00 dioda na analizatorze migała jak
szalona, a przebieg pokazywał całe mnóstwo losowych impulsów -
zdecydowanie za krótkich i zbyt gęsto upakowanych, jak na sygnał DCF77.
Moduł najwyraźniej odbierał szum i okoliczne zakłócenia.

Po północy jeszcze raz rzuciłem okiem i wyglądało to zdecydowanie
lepiej. W miganiu diody było widać wyraźne sekundowe cykle, z krótszymi
lub dłuższymi błyskami na początku. Wykres również pokazywał w miarę
prawidłowy sygnał - w jednym miejscy co prawda pojawiła się jakaś
szpilka, podejrzewam jednak, że gdybym dłużej zbierał próbki, w końcu
trafiłoby się kilka prawidłowych ramek pod rząd.

Nie chciało mi się już w środku nocy podpinać tego do Arduino, może
zrobię tak dzisiaj i zobaczę, czy rano czas będzie zsynchronizowany.

Mon Jul 16, 2018 5:52 pm   

On 15.07.2018 19:17, sirapacz wrote:


Zegary na DCF77 generalnie tak mają, czy to przypadłość jakiegoś
konkretnego typu? Bo jedyne co mi przychodzi do głowy, to pytanie o to,
co sobie myślał projektant takiego urządzenia. Zegar powinien mierzyć
czas w oparciu o ostatnią prawidłowo odebraną ramkę, używając rezonatora
kwarcowego. Nie powinno mieć znaczenia, czy od tamtej pory udało mi się
odebrać kolejną informację o czasie. Dopiero odebranie kolejnej ramki
powinno spowodować ponowne dostrojenie zegara.

Mon Jul 16, 2018 9:49 pm   

Atlantis wrote:


DCF ma słaby sygnał (w porównaniu np. do TDF na 162kHz, okrągłe 2
megawaty...) i częstotliwość akurat w zakresie lubianym przez
przetwornice impulsowe. Tanie moduły odbierają tylko modulację
amplitudy, co dodatkowo utrudnia sprawę. Można skorzystać z modulacji
fazy, dramatycznie podnosząc jakość odbioru, ale to już nie jest taka
prosta sprawa.


Moduły nie sprawdzają poprawności ramki, to jest prosty
wzmacniacz w.cz. z ARW i filtrem jednokwarcowym oraz komparatorem
na wyjściu. Poprawność ramki sprawdza współpracujący z modułem
procesor, choć nie jest to najlepsze rozwiązanie. Niestety,
odbiór korelacyjny znów jest znacznie trudniejszyi wymaga sporo pamięci,
atmelki (or compatible) są za słabe na to.


W rozwiązaniu budżetowym: tak.


Zazwyczaj tak jest, elektronika domowa jest powyłączana.


Nie, jest normalnie. Kosztował 20 zł. i jest dokładnie wart swojej ceny. :-)

Popatrz sobie tu, jak to się robi "na poważnie":

http://caxapa.ru/thumbs/417284/Engeler_DCF77.pdf

Pozdrawiam, Piotr

Mon Jul 16, 2018 9:54 pm   

Atlantis wrote:


Dobry zegar nie do poprawnego działania nie potrzebuje odbierać
ani jednej poprawnej ramki. Wystarczy mu dostatecznie wiele
dostatecznie mało uszkodzonych ramek. No ale jak ma być tanio,
to i sprzęt i programista też tani. W GPS się dało, a sygnał jeszcze
słabszy. :-)


A skąd wiesz, że ramka jest poprawna? W sygnale DCF77 jest bardzo
mało informacji dodatkowej, która potrafi to zapewnić. Proste
algorytmy dekodowania łatwo jest "wykoleić".

Pozdrawiam, Piotr

Mon Jul 16, 2018 10:04 pm   

Janusz wrote:


Hej, oni to zmontowali w 1959, jakie CRC, jakie bity? :-]
Pomysł był fantastycznie nowoczesny jak na tamte czasy.
Angole nadający swój czas na 50kHz z Anthorn do dziś nie
dołożyli modulacji fazy, którą w DCF masz. Tylko "nikt"
z niej nie korzysta, a potem płacze, że odbiór słaby.
Do tego królują filtry kwarcowe o paśmie kilkunastu Hz,
choć widmo sygnału DCF jest szerokie na 2,4kHz, co
wprowadza stosowną niepewność w odebranym czasie.

Pozdrawiam, Piotr

Tue Jul 17, 2018 12:59 am   

Użytkownik "Atlantis" <marekw1986NOSPAM@wp.pl> napisał w wiadomości
news:5b4cda62$0$604$65785112@news.neostrada.pl...

No, sporo powłączane, pewnie badziewek 4K a 1200 PLN sztuka, albo więcej
porzetwornic w zasilaniach...


A tu, po spadku zakłóceń, fakt ten przeważył nad względnym pogorszeniem się
propagacji (główna sprawa, to latający jak wariat azymut, z jakiego
przychodzi(ł) sygnał) i jakość odbioru poprawiła się. Zresztą jużz
wyrzucenie odbioru metr poza mieszkanie, łagodziło zakłócenia. Pewnie jakby
jeździć anteną za tym azymutem, nie było by tak źle.


Ciekaw jestem, jak to dziś wygląda.

--
Łapy, łapy, cztery łapy,
A na łapach pies kudłaty.
Kto dogoni psa? Kto dogoni psa?
Może ty? Może ty? Może jednak ja...?