Автор проекта под ником kwolf1909 собрал декодер сигнала точного времени DCF77 на одном из самых маленьких микроконтроллеров — ATtiny. Устройство получает битовый поток от внешнего приёмника, расшифровывает его и показывает текущее время на дисплее, подключённом по шине I2C.
Источник изображения — hackaday.com
Что такое DCF77
DCF77 — немецкая длинноволновая станция, которая передаёт сигнал точного времени на частоте 77,5 кГц. Её передатчик расположен в Майнфлингене под Франкфуртом-на-Майне, а сама шкала времени формируется по атомным часам Физико-технического федерального ведомства Германии (PTB). Сигнал уверенно принимается на большей части Европы.
Именно поэтому в европейских домах так часто встречаются настенные и настольные часы с надписью Radio controlled: они сами подстраиваются под эталон, переходят на летнее время и обратно и практически никогда не уходят вперёд или назад.
Почему хватает крошечного чипа
Формат передачи DCF77 очень простой и медленный. Станция передаёт один бит в секунду: несущая на короткое время ослабляется, и длительность этого импульса кодирует значение — около 100 мс означает ноль, около 200 мс — единицу. На 59-й секунде импульса нет, что служит маркером начала новой минуты. За минуту приходит полный пакет с минутами, часами, датой, днём недели и признаком летнего времени, дополненный битами чётности для проверки.
Чтобы разобрать такой поток, достаточно измерять длительность импульсов и складывать биты в двоично-десятичные поля. С этой задачей легко справляется даже микроконтроллер семейства ATtiny с несколькими килобайтами памяти — мощный процессор здесь попросту не нужен.
Интерфейс и возможности
Сам приёмник в проект не входит, но длинноволновый приёмник на одну фиксированную частоту собрать несложно, а готовые модули для DCF77 широко продаются. Управление декодером сведено к одной кнопке:
- короткое нажатие переключает режимы отображения;
- долгое нажатие сбрасывает синхронизацию с DCF77.
Если используется модель ATtiny с достаточным количеством выводов, к декодеру можно подключить внешний датчик температуры и модуль часов реального времени (RTC). Последний позволяет продолжать отсчёт при временной потере сигнала.
Простота как достоинство
Проект ценен своей минималистичностью: устройство делает одну вещь и делает её хорошо. Это наглядное напоминание о том, что далеко не каждой электронике нужен производительный процессор. Тем, кто захочет собрать такие часы, стоит начать с изучения структуры сигнала DCF77 — по нему есть подробные технические разборы.
