简介
电波表
所谓电波表,机身由原子时钟和无线电接收系统组成,由国家授时中心发出准确时间,通过无线电接收系统接收、经CPU处理后显示时间,电波表30万年误差不会超过一秒。简单的说就是一种接受标准时间信息的电波后,可以自动校对时间的手表。电波钟表是人类计时技术发展历程中,继沙漏、日晷、机械钟表、石英钟表之后的第五代计时器。电波钟表技术和产品的出现是人类计时史的又一次革命。
2技术特点
电波表
电波钟表将传统钟表技术与现代时频技术、微电子技术、通讯技术、计算机技术等多项技术相结合,通过接收国家授时中心以无线电长波传送的标准时间信号,经过内置微处理器解码处理后,自动校准计时器走时,使电波钟表显示的时间与国家保持的标准时间自动保持精确同步。
中国科学院国家授时中心与**公司合作,开发低频时码电波授时新技术,致力推动中国电波钟技术发展,推出具有中国自主知识产权的电波钟表,使中国成为世界上继德国、美国、英国、日本之后第五个实现长波授时技术民用化的国家。
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我算是第一批中国制式电波手表的用户,大概07年底入手的,CITIZEN BPC码电波表。
见当时新闻 http://www.dpcrct.com/dongtai/07.htm
后来单位也统一配发了电波表,几个同事手表放一排,秒针都是同步的,很有乐趣。
所以我野心膨胀,一直想找机会自制一个电波钟。
终于等到tb有模块出售了,15块,其实不算便宜。可到手后,发现不带解码功能。自己也一直没有合适的解码思路,闲置了。
专业电子论坛也试着破解过编码,都不完美。偶然发现一些资料,感觉趁热打铁,将代码解出来了。
资料地址 http://wenku.baidu.com/view/0b2e2526a5e9856a56126017.html
按照发布者的思路,其实自己设计电路接收并不复杂,只是灵敏度问题。
参考amoBBS.com上发布的帖子,相关编码规则
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【二】BPC天线模块介绍:
BPC电波钟天线模块采用CME6005高灵敏度IC,性能稳定可靠,低碳低功耗,工作电压范围1.5~3.5V,工作电流70~100uA,静态电流0.2~2uA。
反面有白油字样V, G, T,空, P, H;脚位间隔是2.54mm。
V-接电源VCC,1.5~3.5V
G-接地GND
T-时间信号反向输出端
空(无丝印)-时间信号正向输出端
P-模块使能端,工作接底,静态接高
H-自动增益控制接高电平(模块已连好高电平)
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试验过程
每一个夜黑风高的夜晚,总会有些奇迹发生。
电路很简单。
由于模块对开关电源非常敏感,我选择了一节3.6v电池接 V和G端(最高电压为3.5v,用两节1.5v电池最好)
然后G端和Arduino GND连接。
时间信号正向输出端接Arduino A0
就这么简单。
测试:我从藏宝箱里找了一个80年代的电话话筒,压电陶瓷的,直接 输出端和地,听见有节奏的咔哒声。如果将模块距离电脑屏幕稍近,立即能听见强烈干扰,估计是屏幕升压电路引起的。
特别注意! 模块应远离电脑屏幕,否则会引入很强干扰。
开始解析信号。考虑晚上干扰少,成功率比较高。
终于得到了一堆数据。
........
0011302423103103133
0011302413103103133
0011302433103033133
0011302423103033123
0011302413103033123
.......
第一次解码,傻了根本找不出有效数据。
这是4进制数据,不应该出现4,我做的分隔符。
失败了。
隔了一周,我将资料全打印出来,没事就分析下。发现是程序的问题。
开始改进,终于得到了完整的数据。
目前的数据
........
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2003021132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:0PM
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0003022133022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:20PM
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1003022132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:40PM
------------------------------------
2003022132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:0PM
------------------------------------
0003023132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:20PM
------------------------------------
1003023133022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:40PM
------------------------------------
.......
左侧是电波手表作为基准对照,分秒不差。
基础解码程序,不带任何纠错及验证功能。
不考虑纠错的话,可以直接每天校准DS1302时钟模块了
未完待续。
ARDUINO 代码复制打印
01.int timeWidth=0;
02.int dataOut=0;
03.int lostData=0;
04.int flag=0;
05.int P0=0;
06.int P1=0;
07.int P2=0;
08.int P3=0;
09.int P4=0;
10.int BPChour=0;
11.int BPCminuate=0;
12.int BPCsecond;
13.int BPCweek=0;
14.int BPCday=0;
15.int BPCmonth=0;
16.int BPCyear=0;
17.int BPCArray[19]={
18. 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
19.
20.void setup() {
21. Serial.begin(9600);
22.}
23.void loop() {
24. int sensorValue = analogRead(A0);
25. if(sensorValue<100){ //低位触发计数开始
26. timeWidth++;
27. lostData=0;
28. }
29. else if(timeWidth!=0){ //高位输出,如果不为空,则输出脉宽信息
30. dataOut=timeWidth-1;
31. // Serial.print(dataOut); //输出原始数据
32. BPCArray[flag]=dataOut;
33. flag++;
34. timeWidth=0;
35. }
36. else{ //低电平计时数开始
37. BPCArray[18]=dataOut;
38. lostData++;
39. if(lostData>12){ //判断是否为1S缺秒脉冲标志,是则换行
40. Serial.println("");
41. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
42. int i;
43. for (i = 0; i < 19; i = i + 1) {
44. Serial.print(BPCArray); ////统一输出存储数据
45. }
46. Serial.println("");
47. P1=BPCArray[0];
48. P2=BPCArray[1];
49. P3=BPCArray[9];
50. P4=BPCArray[18];
51.
52. if(BPCArray[0]*20+20==60){
53. BPCsecond=0;
54. BPCminuate=BPCArray[4]*16+BPCArray[5]*4+BPCArray[6]+1;
55. }
56. else{
57. BPCsecond=BPCArray[0]*20+20;
58. BPCminuate=BPCArray[4]*16+BPCArray[5]*4+BPCArray[6];
59. }
60. if(BPCminuate==60){
61. BPChour=BPCArray[2]*4+BPCArray[3]+1;
62. BPCminuate=0;
63. }
64. else{
65. BPChour=BPCArray[2]*4+BPCArray[3];
66. }
67. if(BPChour==0){ //noon 12
68. BPChour=12;
69. }
70. BPCweek=BPCArray[7]*4+BPCArray[8];
71. BPCday=BPCArray[10]*16+BPCArray[11]*4+BPCArray[12];
72. BPCmonth=BPCArray[13]*4+BPCArray[14];
73. BPCyear=2000+BPCArray[15]*16+BPCArray[16]*4+BPCArray[17];
74. Serial.print(BPCyear);
75. Serial.print("-");
76. Serial.print(BPCmonth);
77. Serial.print("-");
78. Serial.print(BPCday);
79. Serial.print(" Week:");
80. Serial.print(BPCweek);
81. Serial.print(" Time: ");
82. Serial.print(BPChour);
83. Serial.print(":");
84. Serial.print(BPCminuate);
85. Serial.print(":");
86. Serial.print(BPCsecond);
87.
88. if(P3>1){
89. Serial.print("PM");
90. }
91. else{
92. Serial.print("AM");
93. }
94. Serial.println("");
95. Serial.println("------------------------------------");
96.
97. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
98. flag=0;
99. lostData=0;
100. }
101. }
102. delay(100); //采样时间。 取这个值抗干扰能力最好,如果取小反而不易处理
103.}
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