Das Modul empfängt das Signal des Zeitzeichen-Senders DCF77. Dieser sendet jede Sekunde einen Impuls. Jeder dieser Impulse ist eine Sekundenmarke. Durch unterschiedliche Länge der Impulse wird in jeder Minute einmal kodiert die Zeit und das Datum übertragen. Ein Impuls, der kürzer als 110 Millisekunden ist, wird als '0' und ein Impuls, der länger als diese Zeit ist, als '1' interpretiert.

Zur Erkennung des Minutenanfangs und damit zur Synchronisation des Empfängers fehlt der Impuls für die 59. Sekunde einer Minute.

Alle numerischen Informationen werden nicht rein binär, sondern BCD-kodiert übertragen.

Im folgenden nun die Bedeutung der einzelnen Bits einer Minute des Zeitsignals von DCF77 :

BIT BEDEUTUNG [BITWERTIGKEITEN]

00 keine

01-14 Kodierung nach Bedarf (z.Zt. alle Null)

15 Kennung für Sendung über Reserve-Antenne (1 = Reserve-Antenne)

16 Ankündigung des Wechsels Sommer-/Winterzeit (1 Stunde vorher)

17 Sommerzeit (MEZ)

18 Winterzeit (MESZ)

19 Ankündigung einer Schaltsekunde

20 Startbit der Zeitinformation (immer 1)

21-27 Minuten [1,2,4,8,10,20,40]

28 Prüfbit Nr.1 (für Bits 21-28)

29-34 Stunden [1,2,4,8,10,20]

35 Prüfbit Nr.2 (für Bits 29-35)

36-41 Kalendertag [1,2,4,8,10,20]

42-44 Wochentag [1,2,4]

45-49 Kalendermonat [1,2,4,8,10]

50-57 Kalenderjahr [1,2,4,8,10,20,40,80]

58 Prüfbit Nr.3 (für Bits 36-58)

Die Prüfbits sind so angelegt, daß mit ihnen immer eine gerade Anzahl von Einsen erreicht wird.

Die Auswertung des Signals und die Störunterdrückung erfolgt bei der Software durch Vergleich von in zwei aufeinanderfolgenden Minuten empfangenen Signalen. Dadurch ist es auch nicht nötig den fehlenden 59. Sekundenimpuls zu detektieren. Somit können auch gepufferte serielle Schnittstellen in beliebigen Computern das Signal auswerten.

Wir empfehlen eine Einstellung von 50 Bits/s, 8Bit, No Parity für die serielle Schnittstelle. Alle empfangenen Werte 0h, 80h, C0h und E0h werden als '1' interpretiert. Folglich werden die kürzeren Impulse, also F0h, F8h, FCh, FEh und FFh als '0' interpretiert.

Bei einem optimal ausgerichteten Empfänger erscheinen nur diese beiden Zeichen. Andere Zeichen, wie 'Ç', 'n' und '_', deuten auf schlechten Empfang hin. Sollten diese Symbole auf dem Bildschirm erscheinen, muß die Ausrichtung des Empfängers (z.B. durch Drehen) optimiert werden. Gegebenenfalls muß der Empfänger weiter vom Computer entfernt angebracht werden. Hierfür sind die Anschlussleitungen 2, 4, 5 und 7 zu verlängern. Es genügt ein einfach abgeschirmtes Kabel.

Im Analyse-Programm kann man zunächst feststellen ob DCF77-Empfang möglich ist, sowie die ausgewählte Schnittstelle vorhanden ist. Bei der Auswahl des Interrupts sollte man KEINEN angeben, um einen möglichen Konflikt zwischen COM1 und COM3 bzw. COM2 und COM4 zu vermeiden.

Das Analyseprogramm gibt den momentanen Empfangsstatus, DCF77-Zeit und Datum, sowie eine detaillierte Bitanalyse des Sendesignals wieder. Das Überwachungsprogramm meldet sich akustisch oder in bildlicher Form mit einem Empfangsfehler, falls es zu einer Empfangsbeeinträchtigung kommen sollte.

Weitere Einzelheiten entnehmen Sie bitte der gut dokumentierten Online-Hilfe.

Die Pins DB-9 sind folgendermaßen belegt:

Pin-2 RxD Daten

Pin-4 DTR Stromversorgung [+]

Pin-5 GND Masse

Pin-7 RTS Stromversorgung [-]

Die beigelegte Diskette enthält ein Treiber-Programm für Windows 3.1x / Windows 95 16-Bit und für DOS ab Version 5.0 Speicherresidentes TSR ca. 12kByte gross.

Ein Betrieb der Funk-Uhr unter Novell 2.X ist nur an einer Workstation möglich. Die Atomzeit kann mit einem entsprechenden Programm in den Default-Server übertragen werden (siehe c't 4/92, S.197). Für den direkten Anschluß an den Server führen wir das Produkt "Funk-Uhr Novell NTS". Auf Wunsch senden wir Ihnen gerne nähere Informationen zu.

Die Atomuhr und der DCF77 Sender wurde 1977 gebaut und nahm 1978 den Betrieb auf. Die übermittelte Zeit ist MEZ(D) d.h. UTC(PTB) + 1 Stunde. Die Atomuhr und der Sender stehen in Braunschweig. Die Trägerfrequenz des Senders ist 77.5kHz, die Modulationsart ist Amplituden-Modulation. Der Maximale Phasenfehler ist +-0.3uSek.. Der Sender hat eine Sendeleistung von 50kWatt, ungefähre abgebende Leistung 25kWatt. Die Antenne ist 150m hoch, die zweite Antenne ist 200m hoch. Sendezeiten sind 24 Stunden am Tag, mit unterbrüchen von einigen Minuten für Service Arbeiten. Bei längeren Service Arbeiten wird auf die zweite Antenne umgeschaltet. Das Signal wird zu Beginn von jeder Sekunde auf 25% reduziert während 01. oder 0.2 Sekunden. Dieser Start wird markiert mit dem ausbleiben des letzten (59. ) Sekunden Taktes.

Eine Sekundenmarke die 0.1 Sek. dauert ist ein binäres Null und eine Sekundenmarke die 0.2 Sekunden dauert ist ein binäres Eins.

Literatur: P. Hetzel, 'Die Zeitsignal- und Normalfrequenzaussendungen der PTB über den Sender DCF77: Stand 1982' in 'Funkuhren' W. Hilberg, Verlag Oldenburg, München und Wien 1993, Seiten 42-57.

Autor: SYSTEM-CLINCH Corp., Manuel Magnin, Morgentalstr. 44, 8355 Aadorf, Switzerland.

Infos: MMagnin@CLINCH.CH

Hardware: Empfänger Modul ohne Gehäuse Fr. 25.- / Komplett Fr. 89.-

Software:

Free Ware, Win 3.1, Win 95, Win NT 4.0

Bitte beachten Sie, daß wir für Schäden gleich welcher Art, die durch die Benutzung unserer Programme entstehen, nicht haften.

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