Modul DCF-S1 je určený pro připojení k různým mikroprocesorovým systémům. Modul obsahuje přijímač časového kódu a mikroprocesor s výstupem dat přes standardní sériovou linku 9600 Bd v úrovních TTL a přes jednodrátovou sériovou linku, která nevyužívá sériový kanál procesoru. Modul vyžaduje napájecí napětí 3,3 až 5V a ve stejných úrovních komunikuje s připojeným zařízením.
Přijímač může komunikovat přes linku RS232 TTL pomocí protokolu Vaelektronik a Meinberg, jednodrátová linka je určena pro komunikaci s procesory řady 51 bez použití sériové linky s kmitočtem krystalu 3,6864 MHz (po modifikaci programu i násobky tohoto kmitočtu) a program je časovaný počítáním strojových cyklů procesoru. Ovladač pro jednodrátovou komunikaci (v asm) je zde možné ztáhnout, pro komunikaci v protokolech Vaelektronik a Meniberg je zde popis obou protokolů.
Na přijímač DCF-S1 bylo vydáno prohlášení o shodě.
Pro testování DCF přijímačů ve všech komunikačních protokolech byl sestaven tester. Jeho zapojení a výpis programu je zde k dispozici a program možné využít při psaní vlastního komunikačního programu. Pro příznivce asm je přidaný i LST. Přijímač DCF-S1 se k testeru připojí přímo, přijímač DCF-S přes převodník TTL/RS232.
tester - program a schema
Modul DCF-S1 může v závislosti na kvalitě přijímaného signálu pracovat ve třech režimech:
Pro obzvláště obtížné příjmové podmínky je modul vybaven přípojkou pro aktivní anténu. Aktivní antény typu FA1 a FA 2 obsahují zesilovač a krystalový filtr. Anténa ja napájena z modulu.
| rychlost: | 9600 Bd |
| počet datových bitů: | 8 |
| počet stop bitů: | 1 |
| parita: | bez parity |
Příkazy, na které přijímač reaguje:
H - vyšle hodinu, minutu, vteřiny a setiny vteřin
S - vyšle pouze vteřiny a setiny vteřin
R - vyšle rok (poslední dvojčíslí), den v týdnu, měsíc a den v měsíci
D - vyšle pouze měsíc a den v měsíci
B - vyšle počet dní, hodin a minut souvislého chodu přijímače bez signálu a
doladění oscilátoru hodin
M - vyšle maximální počet dní, hodin a minut souvislého chodu přijímače
bez signálu za dobu provozu přijímače a doladění oscilátoru
C - vynuluje počítadlo aktuálního a maximálního času bez signálu
(přijímač nic nevysílá)
I - vyšle informace o kvalitě přijímaného signálu:
1. bajt - poměr správně přijatých hodin (0 -15)
2. bajt - poměr správně přijatých minut (0 -15)
3. bajt - synchronizace vteřin (0 - 250)
4. bajt - pomocné údaje:
bit 0 - vysílání DCF přes rezervní systém
bit 1 - v následující hodině dojde k změně letního/zimního
času
bit 2 - letní čas
bit 3 - zimní čas
bit 4 - v následující hodině přijde přestupná minuta
Všechny časové údaje mimo setin vteřiny jsou vysílány v kódu BCD (dekadicky), setiny vteřin, informace o kvalitě signálu a doladění oscilátoru hodin binárně. Doladění informuje o umístění kmitočtu oscilátoru hodin v přípustném tolerančním poli. Číslo může nabývat hodnoty 0 až 200 a v ustáleném stavu nesmí v rozsahu zaručovaných provozních teplot nabývat krajních hodnot.
Pokud časový údaj po zapnutí přijímače ještě není platný, je na jeho místě vysíláno hexadecimální číslo FF.
Doba jedné relace je max. 15 ms. Přijímač je časován 5 ms programovou smyčkou a pokud v jednom časovém intervalu přijme příkaz ke komunikaci, v následujícím intervalu vyšle 2 bajty a pokud je odpověď 4 bajtová, ve třetím intervalu vyšle poslední 2 bajty. Pokud počítač, ke kterému je přijímač připojen, používá časový dohled, lze jej nastavit na 20 ms.
Komunikace je jednosměrná a probíhá na začátku každé sudé vteřiny. Popis protokolu Meinberg je na www.meinberg.de.
Ukázka komunikace s modulem DCF-S, protokol Vaelektronik a Meinberg.
Přenos se může spustit každých 5 ms v časovém okně dlouhém 2,5 ms, pokud se v příslušném 5 ms intervalu nekomunikuje přes linku RS232. Doba přenosu je cca 1,5 ms. Aby komunikace nerušila přijímač, je možná pouze v době od 0,3 do 0,9 vteřiny a je též blokována v době od zapnutí do prvního načtení časového kódu. Na přání lze dodat přijímač bez blokování linky, rozdíl v citlivosti není příliš velký.
Časování přenosu je uskutečněno počítáním strojových cyklů instrukcí a přenos je možný pouze při kmitočtu krystalu připojeného procesoru 3.6864 MHz, po modifikaci programu i na a jeho násobkách 7.3728, 11.0592, 14.7456, 18.432 a 22.1184 MHz. Na kmitočtu 3.6864 MHz je délka jednoho bitu 5 strojových cyklů a mezera mezi bajty je prodloužena o dalších 5 strojových cyklů.
Časování komunikačního programu bylo od začátku roku 2007 změněno a původní synchronizace obou procesorů s přesností dvou strojových cyklů byla nyní zpřesněna na 1 strojový cykl. Stará a nová verze je navzájem neslučitelná, je nutné používat odpovídající verzi i na druhé straně linky.
Komunikační program (stará i nová verze) na ztažení
Při přenosu se vysílá celkem 9 bajtů dat:
- setiny vteřin
- vteřiny
- minuty
- hodiny
- den v týdnu
- den v měsíci
- měsíc
- rok (poslední dvojčíslí)
- informace o přijímaném signálu:
bit 0 - vysílání DCF přes rezervní systém
bit 1 - v následující hodině dojde k změně
letního/zimního času
bit 2 - letní čas
bit 3 - zimní čas
bit 4 - v následující hodině přijde
přestupná minuta
bit 5 - synchronizace vteřin > 20
bit 6 - poměr správně přijatých minut >5
bit 7 - poměr správně přijatých hodin >5
Přijímač se připevní na stěnu pomocí otočného držáku tak, aby se otáčel okolo svislé osy. Po připojení na počítač a nastavení bitů DTR a RTS je nutno modul nasměrovat tak, aby LED dioda blikala v jednovteřinových intervalech. Před definitivním umístěním přijímače je vhodné najít na stěně takové místo, kde je signál nejlepší. Zpravidla nezáleží na výšce antény, je však nutno vyhýbat se blízkosti elektroinstalace a přístrojů se spínanými zdroji. Přijímač musí být dostatečně vzdálen od CRT televize a monitoru. Při použití antény FA 2 na směrování modulu nezáleží, je nutné směrovat pouze anténu. Modul musí být od antény FA 2 vzdálen nejméně 1,5 m a nesmí být příliš blízko silných zdrojů rušení.
| napájecí napětí/proud | 3-5 V / 1-5 mA |
| selektivita +/-20 Hz | 20 dB |
| selektivita +/-150 Hz | 40 dB |
| rozměry | 47 x 66 x 23mm |
| délka šňůry | 5m * |
* Pokud se používá jednodrátová komunikace, nelze délku šňůry zvětšovat. Pokud se používá pouze jednodrátová komunikace, lze místo kulatého 4 žilového kabelu přijímač dodat se stíněnou dvojlinkou.