DCF77 - Generador de señal - Signal generator - Versión 2 - DS1302

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DCF77
Generador de señal
Signal generator
Versión 2  - DS1302

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Después de haber realizado el Generador de DCF77 con el arduino, me dí cuenta que algunos relojes no sincronizaba bien.
También me resultaba engorroso tener que actualizar la hora mediante un ordenador, antes de emitir la señal DCF .
He visto que se podía mejorar el código del arduino y el circuito mediante:
-Mejorando el tiempo de interrupción de 0.1 Segundo. Me dí cuenta que ciertos relojes exigen alta precisión, de esta forma la mayoría de los relojes se sincronizan.
-Cambiando la resistencia de la señal DCF a 4K7.
-Eliminando la parte del modo del audio.
-Se coloca una variable en compilación #define SINCRO . Según el manual DCF, la señal de DCF debe sincronizarse con el flanco de bajada de la portadora. Funciona igual con sincronización que sin ella, por lo que lo dejo a gusto de cada uno.
-La resistencia R1 es de 100 ohmios, para que module al 20%, pero también funciona si se modula al 0%, para este caso debemos colocar la resistencia a 0 ohmios.
-He colocado un pulsador para las pruebas. Si durante el arranque se tiene pulsado, carga una fecha prefijada y no la carga del DS1302.  Fecha prefijada:  7:52:50   9/10/2024 .


Esquema realizado con https://easyeda.com.

Circuito montado.


Señales generadas.


La sincronización tarda entre 2 y 5 minutos. La distancia entre el circuito emisor y los radio relojes es de 80 cm.

También he creado un programa en Linux bajo consola para poner la fecha y la hora automáticamente.
./dcfSerie /dev/ttyUSB0

El programa en arduino admite una serie de ordenes:
HORA=
SEGUNDO=
MINUTO=
DIAMES=
DIASEMANA=  (Algunos relojes comprueban que sea correcto)
MES=
ANO=
PRINT
START
STOP
SAVE
LOAD

Durante el arranque del circuito, espera 15 antes de empezar a emitir señal.
En el tiempo de espera de 15 segundos, si se ejecuta el programa en consola, se actualiza la hora y la fecha en el DS1302.



Programa Arduino
Programa Linux

Espero que os haya gustado este pequeño circuito.


Saludos.
Juan Galaz


Bibliografía:

PTB-Mitteilungen_2009_Heft_3_en
http://www.brettoliver.org.uk/DCF77_Analyzer_Clock_Mk2/Arduino_DCF77_Analyzer_MK2.htm
https://ednieuw.home.xs4all.nl/Woordklok/DCF77/DCF77_Arduino.html
https://es.wikipedia.org/wiki/DCF77
https://j-rpm.com/2019/05/transmisor-experimental-dcf77/
http://www.redesmadrid.com/?page_id=4
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DCF77 Generador de señal - Signal generator - ESP-12E ESP8266

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DCF77
Generador de señal
Signal generator
ESP-12E   ESP8266

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Después de haber realizado el Generador de DCF77 con el ESP32, he realizado el mismo circuito pero con el ESP8266, placa ESP-12E.
El ESP8266 es el hermano pequeño del ESP32, no tiene bluetooth ni doble procesador, pero para este montaje no hace falta.
Voy a utilizar el programa de  https://github.com/SensorsIot/DCF77-Transmitter-for-ESP32  , pero con alguna modificación para que funcione con el ESP8266.

Para generar la señal de 77.5 KHz he utilizado:
analogWriteFreq(FRECUENCIA);
analogWrite(OUT_DCF, 128);
No es que sea muy fiable, he tenido que configurar al variable #define FRECUENCIA 76190  para que genere 77.5 KHz.
En ESP8266 no existe ledcAttach(ANTENNAPIN, FRECUENCIA, RESOLUCION);

Montado todo funcionaba bien, solo debía configurar mi red wifi cambiando los valores en:
// Wifi credentials
const char* ssid = "yourSSID";
const char* password = "yourPassword";

Respecto al anterior circuito he quitado el display OLED.

Esquema realizado con https://easyeda.com.


El que haya realizado montajes con estos módulos, se habrá vuelto loco con los pins.
Esta es la relación de los diferentes pins.










Antes

Después

Con la prueba que he realizado  me funcionan todos lo relojes radio-controlados.

PROGRAMA

VIDEO

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Para los que quieran colocar un OLED el diagrama es el siguiente.

PROGRAMA
He de comentar que me dio bastantes problemas, las rutinas del display  deben interferir los tiempos de la interrupción, me costó tiempo averiguarlo.
Por lo cual solo se utiliza al principio para ver la IP y el día, en cualquier otra parte del programa induce a error en los tiempos, y los relojes no se sincronizan.
Si leemos en el manual " El ESP8266 no tiene pines I2C de hardware, pero se puede hacer mediante "bitbanging". Funciona bastante bien y el ESP8266 es lo suficientemente rápido como para igualar la velocidad del 'nivel Arduino'. ".
Este es el motivo de que no se pueda utilizar el BUS I2C en el ESP8266 en este montaje.

Espero que os haya gustado este pequeño circuito.


Saludos.
Juan Galaz


Bibliografía:

https://github.com/SensorsIot/DCF77-Transmitter-for-ESP32
PTB-Mitteilungen_2009_Heft_3_en
http://www.brettoliver.org.uk/DCF77_Analyzer_Clock_Mk2/Arduino_DCF77_Analyzer_MK2.htm
https://ednieuw.home.xs4all.nl/Woordklok/DCF77/DCF77_Arduino.html
https://es.wikipedia.org/wiki/DCF77
https://j-rpm.com/2019/05/transmisor-experimental-dcf77/
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DCF77- Generador de señal - Signal generator

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DCF77
Generador de señal
Signal generator

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Muchos de los relojes que se compran ahora, tienen el ajuste automático de hora.
Utilizan la señal que proporciona una emisora en Alemania en la frecuencia de 77,5 KHz, esta señal se llama DCF77  .
De acuerdo con la serie de indicativos de llamada asignada, D significa Deutschland.
La letra C fue seleccionada para identificar transmisores de onda larga.
Como tercera letra, se determinó la letra F para los transmisores de onda larga en las instalaciones de la estación transmisora ​​ Mainflingen (debido a su proximidad a Frankfurt).
Para distinguir los distintos transmisores de esta estación, a las tres letras DCF se han añadido dos cifras, en el caso del DCF77.
Los datos se mandan cada segundo, codificando como la supresión de la señal hasta un 20% durante 100mS para el 0, y de 200mS para el 1.
También se utiliza el cambio de fase, pero en este artículo no se verá.







En este montaje vamos a utilizar un arduino para generar todas las señales.
Con el temporizador del arduino se puede generar una frecuencia bastante cercana a 77,5KHz.
    (8000000/77,50)-1=102 --->77,76khz
Deberíamos tener un reloj interno y utilizar un DS1302, pero como no es el objeto de este montaje, utilizaremos un programa de ordenador para actualizar el reloj en el arduino.




Por el pin 3 generaremos la señal de 77,5 KHz, y se modulará mediante el pin 2.
La señal excitará a un transistor que tiene en su colector un conjunto LC que está calculado para 77,5 KHz.











Estas ondas son las resultantes en el pin 2 o  pin 13.

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Mirando por internet, encontré Radio watch sync   en Google Play. 
El problema de esta aplicación es que te deja usarla unas cuantas veces, luego tienes que comprar la aplicación.
Esta aplicación producía un audio en el altavoz del teléfono móvil , era una señal senoidal al límite de la señal audible,   15,5 KHz.
Esta señal se modulaba con la codificación de DCF77.

Parece increíble, pero con el altavoz a unos centímetros del reloj, hacía que el reloj se sincronizase con la señal DCF77.

Monté un circuito sencillo con el arduino, que generaba 15,5 KHz, alimentando 4 transistores complementarios ,a modo de amplificador de audio.
La señal no se modulaba en amplitud, solo se activaba o se desactivaba.

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El programa del arduino es el mismo para RF que para audio.
Lo único que debemos hacer es comentar (RF) o descomentar (AUDIO) ,dependiendo para que lo usemos.

PROGRAMA

Como podemos observar en el video siguiente, de 4 relojes, se sincronizaba 3, el único que no se sincronizaba era el de la marca Oregon Scientific.
Unos relojes tardan más que otros, dependiendo de cuantas veces comprueba si los datos son iguales.
Esa es una espina que tengo clavada, no tengo ni ideal el motivo, pero me he tirado mucho tiempo con este circuito.

VIDEO

El programa en arduino admite una serie de ordenes:

HORA=
SEGUNDO=
MINUTO=
DIAMES=
DIASEMANA=  (Algunos relojes comprueban que sea correcto)
MES=
ANO=
PRINT
START
STOP

PROGRAMA GAMBAS
Este programa está realizado en Gambas(VB para Linux)

Próximamente realizaré un programa que funcione en Linux y Windows.

Espero que os haya gustado este pequeño circuito.


Saludos.
Juan Galaz


Bibliografía:

PTB-Mitteilungen_2009_Heft_3_en

http://www.brettoliver.org.uk/DCF77_Analyzer_Clock_Mk2/Arduino_DCF77_Analyzer_MK2.htm

https://ednieuw.home.xs4all.nl/Woordklok/DCF77/DCF77_Arduino.html

https://es.wikipedia.org/wiki/DCF77

https://j-rpm.com/2019/05/transmisor-experimental-dcf77/

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