English version

Radiově řízené LED hodiny s DCF-77

     Úvod:
Tyto hodiny s LED displejem přijímají časový signál z vysílače DCF-77 umístěného poblíž Frankfurtu nad Mohanem. Hodiny se podle tohoto signálu samy nařizují a jdou vždy přesně. Nechybí jim ani datum, automatický letní a zimní čas, budík, počítadlo provozních hodin a nastavitelný jas displeje s automatickým nočním stmíváním. Nastavení (jas, výchozí mód, budík, letní čas a pod.) jsou uložena v EEPROM a jsou zachována i při výpadku napájení.
     Popis konstrukce:
Srdcem hodin je obvod IO1 - Atmel AVR ATmega8A (ATmega8, ATmega8L). Ten zajišťuje všechny potřebné funkce pro jejich provoz. Taktován je z krystalu 4MHz. K zobrazení slouží šestimístný LED displej. Ten má společnou anodu je řízen multiplexně (frekvence multiplexu je cca 100Hz). Anody jsou spínány pomocí tranzistorů T1 až T6. Katody jsou spínány přímo pomocí portů IO1. Pulzní proud displejem určují odpory R3 až R10. Zvuk budíku zajišťuje piezoreproduktorek Rep1. Lze ho nahradit indukčním reproduktorkem s kondenzátorem cca 1u v sérii. Hodiny se ovládají pomocí tlačítek TL1 a TL2. Příjem časového signálu z vysílače DCF-77 s frekvencí 77,5 kHz je zajištěn hotovým modulem s feritovou anténou. Ferit umístěte vodorovně bokem k vysílači. Z pohledu ČR je vysílač západním směrem a feritovou tyčinku tedy směrujte severo-jižně. Modul se napájí napětím 1,2 - 3,3V, spotřeba je max. 120uA. Napájecí napětí je získáno pomocí Zenerovy diody ZD1 s napětím 2,7V (v nouzi zde poslouží i bílá nebo modrá LED). Logická úroveň signálu je upravena na 5V pomocí tranzistoru T7. Způsob kódování a metoda příjmu signálu z DCF77 jsou podrobněji popsány v článku Radiově řízené VFD (itronové) hodiny s DCF-77. Keramické kondenzátory C3, C4 umístěte co nejblíže IO1. Obvod se napájí ze zdroje 5V.
     Ovládání:
Hodiny se ovládají pomocí tlačítek TL1 a TL2.
1. Zobrazení
Hodiny mají dva základní módy zobrazení. První z nich zobrazuje pouze čas ve tvaru "HH.MM.SS" (Hodiny.Minuty.Sekundy). Druhý zobrazuje střídavě čas a datum s periodou 7 sekund. Čas je vždy zobrazen po dobu 5 sekund a datum po dobu 2 sekundy. Datum je zobrazeno ve tvaru "TT.DD.MM" (Den v týdnu.Den.Měsíc). Tlačítko TL2 přepíná mezi zobrazením času, času+data a nastavením budíku. Tlačítko TL1 umožňuje volbu jasu v 6 stupních (1/32 - 1/16 - 1/8 - 1/4 - 1/2 - max). Pokud v posledních 10 minutách došlo k úspěšné synchronizaci s DCF, tečky za hodinami a za minutami blikají s frekvencí 1Hz. V opačném případě svítí trvale. V okamžiku úspěšné synchronizace rychle zablikají (4Hz). Tečka za sekundami bliká v rytmu impulzů z přijímače DCF a indikuje jeho správnou funkci (každou sekundu záblesk dlouhý 0,1 - 0,2s).
2. Budík
Hodiny jsou vybavené budíkem. Tlačítkem TL2 postupně přecházíte mezi zobrazením času, času+data a čtyřmi kroky nastavení budíku: Hodiny budíku, desítky minut budíku, minuty budíku, mód budíku. K nastavení slouží tlačítko TL1. Módy budíku jsou: 0 - vypnutý, 1 - jednorázový, 5 - v pěti pracovních dnech, 7 - každý den. Zobrazení je "hh.mm.Ax" (hh jsou hodiny, mm minuty, x je mód budíku). Zvonící budík lze zastavit kterýmkoliv tlačítkem.
3. Ruční nařizování, speciální funkce
Hodiny se nařizují samy podle signálu DCF, ale v případě potřeby je možné je nařídit i ručně. Dlouhým stiskem tlačítka TL2 se dostanete k nařizování hodin a také ke speciálním funkcím a nastavením. Mezi jednotlivými funkcemi pak přepínáte krátkým stiskem TL2. Nastavení provádíte pomocí TL1. Nejprve se zobrazí počítadlo provozních hodin. Zobrazuje celkovou dobu provozu zařízení (v hodinách). Následujícím stiskem TL2 se zobrazí doba uplynulá od poslední úspěšné synchronizace s DCF. Další stisk TL2 zobrazí různá surová data z přijímače DCF - tedy počítadlo přijatých bitů, hodnotu právě přijatého bitu a stav vyhodnocení. Poslední dvě číslice jsou sekundy reálného času. Dalším stiskem TL2 se dostanete do procesu ručního nařízení hodin. Postupně nařídíme hodiny, desítky minut, minuty, sekundy, rok, den v týdnu, den a měsíc. Poté následuje nastavení nočního stmívání (n.di). hodnota 0 znamená vypnuto. Hodnoty 1 a 2 znamenají, že v noci (od 21:00 do 5:00) bude jas displeje snížen o 1 či 2 stupně. Dále nastavíme automatický přechod na letní a zimní čas (dSt). Hodnota 0 znamená vypnuto, hodnota 1 zapnuto. Pak nastavíme synchronizaci se signálem DCF-77 (dCF). Hodnota 0 znamená vypnuto, hodnota 1 zapnuto. Dalším stiskem TL2 se již dostaneme nastavení budíku (popsáno výše) a poté do základního zobrazení.
4. Automatický letní a zimní čas
Pokud je automatický přechod povolen, přesun na letní čas proběhne poslední neděli v březnu tím, že po 1:59:59 následuje 3:00:00. Přesun na zimní čas proběhne poslední neděli v říjnu tím, že po 2:59:59 následuje 2:00:00. (Dle pravidla platného pro téměř všechny evropské státy včetně ČR a SR od r. 1996.)
5. Vynulování počítadla provozních hodin
Počítadlo provozních hodin lze vynulovat tím, že při propojené drátové propojce DP1 dlouze stisknete tlačítka TL1 i TL2 současně. Počítadlo se nastaví na 000000. Pokud propojka DP1 není propojena, nulování je zakázáno.

     Upozornění: Pokud nejste způsobilí pracovat se síťovým napětím, použijte hotový bezpečný napájecí zdroj napětí 5V=.

     Celý program ke stažení:
Zdrojový kód v assembleru (ASM)
Přeložený v HEX souboru (4 990 Bajtů)
Zapisování programu do AVR se podrobněji věnuji zde.

Případným zájemcům mohu naprogramovaný mikroprocesor poslat. Více info zde.

schéma hodin řízených DCF-77
Schéma hodin radiově řízených signálem DCF-77


Nastavení konfiguračních bitů v progamu PonyProg.
Hexadecimálně: Low Fuse: BF, High Fuse: D1.


Nastavení konfiguračních bitů v progamu AVRISP.

Hotové radiově řízené hodiny s DCF-77







Hodiny během stavby


Testování hodin s DCF-77 v kontaktním poli (2x třímístný displej FYT-5631BUG-11)


Krabice pro vestavbu hodin.


Displeje zvolené pro hodiny


Tvorba desky pro displej s multiplexním zapojením


Deska displeje hodin s DCF-77


Deska displeje ze strany spojů


Deska displeje a nedokončená deska obvodů, spojené v pravém úhlu.


Test rozestavěných hodin.


Hlavní deska. Všimněte si bezpečnostních mezer v síťové části.


Pokud nejste znalí zásad bezpečnosti práce se síťovým napětím, použijte hotový externí zdroj 5V a pracujte pouze s bezpečným napětím.


Modul DCF-77 před úpravou.


DCF modul, zdroj jeho napájení a tvarovací obvod.


Téměř hotové hodiny s DCF-77








Video - část 1


Video - část 2



Přidáno: 30. 3. 2016
zpět na úvodní stránku