永不消逝的电波——Arduino制作BCD码电波钟
本帖最后由 thomas 于 2013-11-15 11:12 编辑特别声明：本帖仅作为技术方案探讨使用，禁止任何人用于商业行为。
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分隔线内引自百度百科
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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
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.......
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。
int timeWidth=0;
int dataOut=0;
int lostData=0;
int flag=0;
int P0=0;
int P1=0;
int P2=0;
int P3=0;
int P4=0;
int BPChour=0;
int BPCminuate=0;
int BPCsecond;
int BPCweek=0;
int BPCday=0;
int BPCmonth=0;
int BPCyear=0;
int BPCArray={
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(A0);
if(sensorValue<100){ //低位触发计数开始
timeWidth++;
lostData=0;
}
else if(timeWidth!=0){ //高位输出，如果不为空，则输出脉宽信息
dataOut=timeWidth-1;
// Serial.print(dataOut); //输出原始数据
BPCArray=dataOut;
flag++;
timeWidth=0;
}
else{ //低电平计时数开始
BPCArray=dataOut;
lostData++;
if(lostData>12){ //判断是否为1S缺秒脉冲标志，是则换行
Serial.println("");
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int i;
for (i = 0; i < 19; i = i + 1) {
Serial.print(BPCArray);////统一输出存储数据
}
Serial.println("");
P1=BPCArray;
P2=BPCArray;
P3=BPCArray;
P4=BPCArray;
if(BPCArray*20+20==60){
BPCsecond=0;
BPCminuate=BPCArray*16+BPCArray*4+BPCArray+1;
}
else{
BPCsecond=BPCArray*20+20;
BPCminuate=BPCArray*16+BPCArray*4+BPCArray;
}
if(BPCminuate==60){
BPChour=BPCArray*4+BPCArray+1;
BPCminuate=0;
}
else{
BPChour=BPCArray*4+BPCArray;
}
if(BPChour==0){ //noon 12
BPChour=12;
}
BPCweek=BPCArray*4+BPCArray;
BPCday=BPCArray*16+BPCArray*4+BPCArray;
BPCmonth=BPCArray*4+BPCArray;
BPCyear=2000+BPCArray*16+BPCArray*4+BPCArray;
Serial.print(BPCyear);
Serial.print("-");
Serial.print(BPCmonth);
Serial.print("-");
Serial.print(BPCday);
Serial.print(" Week:");
Serial.print(BPCweek);
Serial.print(" Time: ");
Serial.print(BPChour);
Serial.print(":");
Serial.print(BPCminuate);
Serial.print(":");
Serial.print(BPCsecond);
if(P3>1){
Serial.print("PM");
}
else{
Serial.print("AM");
}
Serial.println("");
Serial.println("------------------------------------");
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
flag=0;
lostData=0;
}
}
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
}
很神奇 学习了 此贴神贴！！！！！ 准备试一下，很神奇！ 神贴收藏了。 为什么我接收到的时间不是一堆零就是时间不对呢？ 哇！很强大啊！ 绝对神贴。ms对时信号不是全天提供。 你好，用你的程序成功编译通过，模块也买到了，现在是不能接收信号，（室内）在外边用发光正极管焊在模块的T端，负极焊接在模块的地，发光管在室外有闪烁，室内无闪烁，不知道是我室内不能接收信号还是哪里没对？
模块和ADUINO接线 是锂电3.9V接模块电源端，模块T接的A0，短接模块上的P到模块的地在接到ARDUINO的地上，这样接应该对吧，始终接收不到信号，不知道是哪里没对？ 504835618 发表于 2014-9-6 11:56 static/image/common/back.gif
你好，用你的程序成功编译通过，模块也买到了，现在是不能接收信号，（室内）在外边用发光正极管焊在模块的 ...
电波对建筑物内的干扰很敏感，建议凌晨2点左右试验一下。
有时隔几堵墙就不行了。如果能在信号端连一个压电陶瓷片听下声音最好，如果有干扰，很容易听出 thomas 发表于 2014-9-6 23:49 static/image/common/back.gif
电波对建筑物内的干扰很敏感，建议凌晨2点左右试验一下。
有时隔几堵墙就不行了。如果能在信号端连一个压 ...
谢谢回复，在请问模块对电池电压要求严吗？我用的是3.9V锂电（充好电在3.9-4.2V），在卖家那里看见说明如何测试模块是否好坏？也没看见发光管闪烁（买了2片基本一样）；在就是你的输入信号是用的正输入还是负输入？
引用你上面的：时间信号正向输出端接Arduino A0这里是模块介绍：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）
请问到底是A0接正，还是负，谢谢！！
下面是我改到12864液晶上的图片； 本帖最后由 504835618 于 2014-9-7 11:53 编辑
拿到窗台上模块上的发光管在闪烁，应该是接收到了信号，怎么没解析去电波码呢？信号输入正负信号都接过，无任何数字
ARDUINO供电是用的2片锂电，模块供电是1个3V的纽扣电池。 本帖最后由 thomas 于 2014-9-10 20:06 编辑
时间信号正向输出端接Arduino A0
接个压电陶瓷听听声音看看。如果声音清晰，就能翻译出来，如果有杂音，就需要等到凌晨干扰少时再接收。电波表基本都是凌晨2点、4点工作的
电池电压似乎有点儿高，看下芯片说明 这帖子漂亮啊，第一次听说电波表啊，争取制一个出来玩玩啊，的确很神奇 thomas 发表于 2014-9-10 20:02 static/image/common/back.gif
时间信号正向输出端接Arduino A0
接个压电陶瓷听听声音看看。如果声音清晰，就能翻译出来，如果有杂音， ...
谢谢回复，电池已改为纽扣电池3V的，我把输入端改到A2上了，应该没影响吧！只有凌晨看看了