//***************************************************************************** // cDCF77 // **************************************************************************** // Grundlagen DCF77 (c) Wikipedia // **************************************************************************** // Das Trägersignal von 77,5 kHz ist in Frequenz und Phasenlage mit der // steuernden primären Atomuhr synchronisiert und besitzt deshalb nur // geringe Abweichungen von der Sollfrequenz. Über einen Tag sind das weniger // als relativ 2x10exp-12, im Mittel über 100 Tage um weniger als // relativ 2x10exp-13. // Es kann somit auch ohne Auswertung der Zeitinformation als Eichfrequenz // für sehr genaue Hoch- und Niederfrequenzgeneratoren benutzt werden. // // **************************************************************************** // Zeitinformation // **************************************************************************** // Amplitudenmodulierte Sendeleistung von DCF77 als Funktion der Zeit // // Die Zeitinformationen werden als digitales Signal zusätzlich zur Normal- // frequenz 77,5 kHz übertragen. Das geschieht durch negative Modulation des // Signals - Absenken der Trägeramplitude auf etwa 15 % - im Sekundentakt. // ****************************************** // Der Beginn der Absenkung liegt jeweils auf dem Beginn der Sekunden 0 bis 58 // innerhalb einer Minute. In der letzten Sekunde erfolgt keine Absenkung, // wodurch die nachfolgende Sekundenmarke den Beginn einer Minute kennzeichnet // und der Empfänger synchronisiert werden kann. Die Länge der Amplituden- // absenkungen am Beginn der Sekunden steht jeweils für den Wert eines binären // Zeichens: // 100 ms Absenkung stehen für den Wert |0| // 200 ms für |1| // Damit stehen innerhalb einer Minute 59 Bit für Informationen zur Verfügung. /****************************************************************************** Bit Bedeutung Wertig- Bit Bedeutung Wertig- keit keit ****************************************************************************** 0 - Minutenbeginn LOW | 30 Stunden Einer 2 1 - Reserve | 31 Stunden Einer 4 2 Reserve | 32 Stunden Einer 8 3 Reserve | 33 Stunden Zehner ********** 10 4 Reserve | 34 - Stunden Zehner 20 5 Reserve | 35 P PRÜFBIT 2 __________________ 6 Reserve | 36 - Kalendertag Einer ******** 1 7 Reserve | 37 Kalendertag Einer 2 8 Reserve | 38 Kalendertag Einer 4 9 Reserve | 39 Kalendertag Einer 8 10 Reserve | 40 Kalendertag Zehner ****** 10 11 Reserve | 41 - Kalendertag Zehner 20 12 Reserve | 42 - Wochentag (MO=1 ... 1 13 Reserve | 43 Wochentag ... 2 14 - Reserve | 44 Wochentag ... SO=7 ) 4 15 - Reserveantenne | 45 - Monat Einer ************ 1 16 - Zeitumstellung Ankündigung | 46 Monat Einer 2 17 - Zeitzonenbit 1 | 47 Monat Einer 4 18 - Zeitzonenbit 2 | 48 Monat Einer 8 19 - Schaltsekunde Ankündigung | 49 - Monat Zehner ************ 10 20 - Telegrammbeginn HIGH | 50 Jahr Einer ************ 1 **********************"***************| 51 Jahr Einer 2 21 - Minuten Einer ************ 1 | 52 Jahr Einer 4 22 Minuten Einer 2 | 53 Jahr Einer 8 23 Minuten Einer 4 | 54 Jahr Zehner ************ 10 24 Minuten Einer 8 | 55 Jahr Zehner 20 25 Minuten Zehner ************ 10 | 56 Jahr Zehner 40 26 Minuten Zehner 20 | 57 - Jahr Zehner 80 27 - Minuten Zehner 40 | 58 P PRÜFBIT 3 __________________ 28 P PRÜFBIT 1 _____________________ | 59 - keine Austastung 29 - Stunden Einer ************* 1 | _________________________________ *************************************************************************/ #ifndef DCF77_HPP #define DCF77_HPP #define LPM(i) (__LPM_classic__(i)) #include #include namespace Mcucpp { //***************************************************************************** static const uint8_t PROGMEM BitNo[] = { //****************************************************************** 0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, // minute 7 0xFF, // parity 1 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, // hour 6 0xFF, // parity 1 0x20, 0x21, 0x22, 0x23, 0x24, 0x25, // day 6 0x30, 0x31, 0x32, // weekday 3 0x40, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, // month 5 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, // year 8 0xFF }; // parity 1 //****************************************************************** static const uint8_t PROGMEM BitWeight[] = //*********************************************** { 1, 2, 4, 8, 10, 20, 40, 80 }; // BCD template < class SIG, // DCF77 signal input | TPin class LED, // DCF77 debug LED | TPin class Display, // display class TimeBase //, // precise sec //*********************************************** > class cDCF77 : public cClock { //*********************************************** public: static uint8_t _pulse; // extern init is mandatory static uint8_t _period; // ... static uint8_t _error ; // extern init is mandatory static uint8_t _synchronize ; // ... static sTimeDate _newtimedate; // extern init is mandatory //static sTimeDate _timedate; // cClock.h cDCF77 () { // constructor //*********************************************** SIG::SetDirRead(); // DCF77 input pin LED::SetDirWrite(); // DCF77 debug LED _error = 0; // extern init is mandatory _synchronize = 0; // ... } static void Init() { //*********************************************** SIG::SetDirRead(); // DCF77 input pin LED::SetDirWrite(); // DCF77 debug LED } static void Update () { /************************************************ returns _pulse @14.745600 MHz/1024 225 // ONE_TICK 15.625ms ************** // ******************** DCF77-LOW // 100ms ~ 6.4 ticks DCF77-HIGH // 200ms ~ 12.8 ticks returns _period DCF77-Gap |1| // 1800ms ~ 115.2 ticks *************** |0| // 1900ms ~ 121.6 ticks ***********************************************/ static uint8_t _time; //=0 (default) // counter static uint8_t _pin ; //=0 (default) // 0x00 | 0xff if( _time != 0xFF ) // stop on 0xFF | 0x00..0xFF max. _time++; // count ticks if( 1<BitNo[] if( i >= sizeof( BitNo )) return; // only bit 21 ... 58 parity ^= pulse; // "sum" parity i = LPM(&BitNo[i]); // load BitNo[] value if( i == 0xFF ){ // test parity if( parity ) _error = 1; parity = 0; return; } d = &_newtimedate.minute + (i >> 4); // bit ADDRESS + offset //********************************************* // indirect manipulation // of struct _newtimedatef !!!!! //********************************************* i &= 0x0F; // remove high nibble if( i == 0 ) *d = 0; // clear all, if lsb if( pulse ) *d += LPM(&BitWeight[i]); // add bits to digits } // ******************** public: static void scan( ) { // main loop /************************************************ dcf77_pulse @14.745600 MHz/1024 225 // ONE_TICK 15.625ms ******************** // ******************** DCF77-LOW // 100ms ~ 6.4 ticks DCF77-HIGH // 200ms ~ 12.8 ticks dcf77_period DCF77-Gap |1| // 1800ms ~ 115.2 ticks ************ |0| // 1900ms ~ 121.6 ticks ***********************************************/ if( _pulse ){ //************************************************************** if ( _pulse > 3 && _pulse < 9 ) decode( 0 ); else if( _pulse > 10 && _pulse < 15 ) decode( 1 ); else _error = 1; _pulse = 0; } if( _period ) { //********************************************* // synchronize // store data in _timedatef //********************************************* if( _newtimedate.second < 60 ) _newtimedate.second++; // count sec's if( _period > 100 && _period < 140 ) { // 120..140 //***************************************** if( _error == 0 && _newtimedate.second == 59 ) { //*************************************** _synchronize = 0xFF; // TimeBase::sync_sec(); // reload timer0 //******************************************************************* cClock::_timedate.second = 0; cClock::_timedate.minute = _newtimedate.minute; cClock::_timedate.hour = _newtimedate.hour; cClock::_timedate.wday = _newtimedate.wday; cClock::_timedate.day = _newtimedate.day; cClock::_timedate.month = _newtimedate.month; cClock::_timedate.year = _newtimedate.year; //******************************************************************** } _newtimedate.second = 0; // reset _error = 0; } else // <110 | >130 if( _period < 60 ||_period > 70 ) _error = 1; //******************************************* _period = 0; } } }; //____________________________________________________________________________ } //.Mcucpp #endif //._DCF77_