Funktionsweise DCF77-Uhrwerk

[Johannes Bauer]

Hallo Gruppe,

ich habe mal eine grundsätzliche Frage zu diesen 5-EUR DCF77-Uhrwerken,
die in so Wanduhren ßberall verbaut sind. Falls es die Zeit zulässt
mĂśchte ich eines davon auf NTP konvertieren. Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Ich habe jetzt mal eines aufgemacht, angeschlossen und gemessen. So ganz
schlau werde ich daraus nicht, habe aber von den Uhrwerken auch keine
Ahnung.

Bei meinem Modell gehen zentral vier gepunktschweißte (?) Drähte zu
einem unbeschrifteten Baustein, sieht aus wie ein kleiner 1 x 2mm großer
IC. Wenn ich an den Beinchen messe, glaube ich dass ein Pin Vcc (1.5VDC)
ist, einer GND, und zwei Signalausgänge (Hall-Sensor?). Beim Stellen
sehe ich auf einem Signalpin im Sekundentakt etwas zappeln, auf dem
anderen Signalpin sehe ich, wenn das automatische Stellen läuft, die
meiste Zeit nur 0V aber das Uhrwerk geht intern dann in einen Modus, in
dem Ăźber etwa 10 Sekunden langsamer "getaktet" wird und genau dann
erscheinen da kurze Impulse, die jeweils von der Hightime immer länger
werden (10ms dann 20ms).

Dann gibt es noch einen kleinen Elektromagneten mit zwei AnschlĂźssen,
ich nehme mal an der "tickt" die Uhr dann eine Sekunde weiter.

Gibt es da eine Standardmethode wie dieser Sensor funktioniert bzw was
der misst? Oder muss ich das spezifisch zu jedem Uhrwerk selber rausfinden?

Vielen Dank schonmal!
Viele Grüße,
Johannes

--
"Performance ist nicht das Problem, es läuft ja nachher beides auf der
selben Hardware." -- Hans-Peter Diettrich in d.s.e.

 

[Ralph Aichinger]

Johannes Bauer <dfnsonfsduifb@gmx.de> wrote:

Gibt es da eine Standardmethode wie dieser Sensor funktioniert bzw was
der misst? Oder muss ich das spezifisch zu jedem Uhrwerk selber rausfinden?

Ich weiß es leider auch nicht, aber es würde mich auch interessieren.

Da man zu diesen Uhrwerken AFAIK keine besonderen Zeigersätze
bekommt, sondern die für Quarzwerke nimmt, vermute ich, daß der
Sensor optisch funktioniert (wenn ein Zifferblatt dran ist, muß
man dort vermutlich ein kleines Loch machen) und detektiert, wenn
ein Zeiger das Loch abdeckt, Lichtschranke, Helligkeitssensor
oder sowas. Über die Übersetzung kann er rückschließen welcher
Zeiger der Minutenzeiger, welcher der Stundenzeiger ist.

/ralph
--
-----------------------------------------------------------------------------
https://aisg.at
ausserirdische sind gesund

 

[Rafael Deliano]

5-EUR DCF77-Uhrwerken, Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Anderer Ansatz: Elektronik drinnen lassen, in die Antenne
ein getĂźrktes DCF77 Signal einspeisen. Magnetisch durch
weitere Ferrit-Antennenpule aus DCF77 Bausatz. Träger wäre
mit passendem Quarz ( z.B. dem Filterquarz des Bausatzes )
leicht erzeugt. Die Modulation wĂźrde nichtmal 8 Bit
Controller in HLL Ăźberlasten.

MfG JRD

 

[Ralph Aichinger]

Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> wrote:

Anderer Ansatz: Elektronik drinnen lassen, in die Antenne
ein getĂźrktes DCF77 Signal einspeisen. Magnetisch durch
weitere Ferrit-Antennenpule aus DCF77 Bausatz. Träger wäre
mit passendem Quarz ( z.B. dem Filterquarz des Bausatzes )
leicht erzeugt. Die Modulation wĂźrde nichtmal 8 Bit
Controller in HLL Ăźberlasten.

Es gibt fertige DCF77-Simulatoren fĂźr Arduinos (kann man
natĂźrlich auch auf nackte Atmel-Chips schreiben):

https://blog.blinkenlight.net/experiments/dcf77/dcf77-generator/

/ralph
--
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[Fritz]

Am 07.12.19 um 17:13 schrieb Johannes Bauer:

Hallo Gruppe,

ich habe mal eine grundsätzliche Frage zu diesen 5-EUR DCF77-Uhrwerken,
die in so Wanduhren ßberall verbaut sind. Falls es die Zeit zulässt
mĂśchte ich eines davon auf NTP konvertieren. Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Meine erste DCF77 Uhr war nur ein Schaltplan voll mit 7400er
Logikbausteinen, soweit ich mich erinnere waren da auch Schieberegister
im Einsatz. Die Uhrzeit (Auch Monat, Tag) war dann auf 7 Segmentanzeigen
sichtbar. Das gute an dieser Bauanleitung, das komplette DCF77
Übertragungsprotokoll war dort ausführlich erklärt.

--
Fritz
fĂźr eine liberale, offene, pluralistische Gesellschaft,
fĂźr ein liberales, offenes, pluralistisches EUropa!

 

[Fritz]

Am 07.12.19 um 17:38 schrieb Ralph Aichinger:

Rafael Deliano <rafael_deliano@arcor.de> wrote:
Anderer Ansatz: Elektronik drinnen lassen, in die Antenne
ein getĂźrktes DCF77 Signal einspeisen. Magnetisch durch
weitere Ferrit-Antennenpule aus DCF77 Bausatz. Träger wäre
mit passendem Quarz ( z.B. dem Filterquarz des Bausatzes )
leicht erzeugt. Die Modulation wĂźrde nichtmal 8 Bit
Controller in HLL Ăźberlasten.

Es gibt fertige DCF77-Simulatoren fĂźr Arduinos (kann man
natĂźrlich auch auf nackte Atmel-Chips schreiben):

https://blog.blinkenlight.net/experiments/dcf77/dcf77-generator/

StÜrt man damit nicht andere Empfänger?

--
Fritz
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[Ralph Aichinger]

Fritz <mogined@nurfuerspam.de> wrote:

https://blog.blinkenlight.net/experiments/dcf77/dcf77-generator/

StÜrt man damit nicht andere Empfänger?

Nur im unmittelbarsten Nahbereich

/ralph
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ausserirdische sind gesund

 

[Gerrit Heitsch]

On 12/7/19 6:36 PM, Fritz wrote:

Am 07.12.19 um 17:13 schrieb Johannes Bauer:
Hallo Gruppe,

ich habe mal eine grundsätzliche Frage zu diesen 5-EUR DCF77-Uhrwerken,
die in so Wanduhren ßberall verbaut sind. Falls es die Zeit zulässt
mĂśchte ich eines davon auf NTP konvertieren. Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Meine erste DCF77 Uhr war nur ein Schaltplan voll mit 7400er
Logikbausteinen, soweit ich mich erinnere waren da auch Schieberegister
im Einsatz. Die Uhrzeit (Auch Monat, Tag) war dann auf 7 Segmentanzeigen
sichtbar. Das gute an dieser Bauanleitung, das komplette DCF77
Übertragungsprotokoll war dort ausführlich erklärt.

Hast du den Schaltplan noch? Wäre mal interessant.

Gerrit

 

[Fritz]

Am 07.12.19 um 18:45 schrieb Gerrit Heitsch:

On 12/7/19 6:36 PM, Fritz wrote:
Am 07.12.19 um 17:13 schrieb Johannes Bauer:
Hallo Gruppe,

ich habe mal eine grundsätzliche Frage zu diesen 5-EUR DCF77-Uhrwerken,
die in so Wanduhren ßberall verbaut sind. Falls es die Zeit zulässt
mĂśchte ich eines davon auf NTP konvertieren. Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Meine erste DCF77 Uhr war nur ein Schaltplan voll mit 7400er
Logikbausteinen, soweit ich mich erinnere waren da auch Schieberegister
im Einsatz. Die Uhrzeit (Auch Monat, Tag) war dann auf 7 Segmentanzeigen
sichtbar. Das gute an dieser Bauanleitung, das komplette DCF77
Übertragungsprotokoll war dort ausführlich erklärt.

Hast du den Schaltplan noch? Wäre mal interessant.

Da mĂźsste ich in meiner Zeitschriften Fundgrube nachsehen.
Es war in der Elektronikschau (oder Radio Elektronikschau), Erb Verlag,
Wien abgedruckt, Verfasser war, soweit ich mich korrekt erinnere Jemand
von der Uni Innsbruck.

Einscannen wär kein Problem!

Mach mir nun einen Knopf ins Taschentuch, dmit ich nicht vergess ;-)))

PS: Du kannst mich auch per Mail erinnern - die beiden Mailadressen (so
spassig sie auch aussehen) sind aktiv.

--
Fritz
fĂźr eine liberale, offene, pluralistische Gesellschaft,
fĂźr ein liberales, offenes, pluralistisches EUropa!

 

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Ralph,

Du schriebst am Sat, 7 Dec 2019 17:34:14 +0100 (CET):

Da man zu diesen Uhrwerken AFAIK keine besonderen Zeigersätze
bekommt, sondern die für Quarzwerke nimmt, vermute ich, daß der
Sensor optisch funktioniert (wenn ein Zifferblatt dran ist, muß
man dort vermutlich ein kleines Loch machen) und detektiert, wenn

Loch schon, aber bei den Werken, die ich kenne, sitzt "das Loch" in ein
paar Zahnrädern und gibt den Strahlengang fßr die Erkennung fßr bestimmte
Zeigerstellungen frei, i.a. wohl bei 12:00 (oder 0:00).

> ein Zeiger das Loch abdeckt, Lichtschranke, Helligkeitssensor

Ja, eine Art Lichtschranke, diskret aufgebaut aus einer LED, einem
Lichtleiter am Gehäuse und einer Fotodiode oder einem Fototransistor.

oder sowas. Über die Übersetzung kann er rückschließen welcher
Zeiger der Minutenzeiger, welcher der Stundenzeiger ist.

Das machen die Räder im Getriebe schon.

--
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

 

[Chr. Maercker]

Gerrit Heitsch wrote:

On 12/7/19 6:36 PM, Fritz wrote:
Meine erste DCF77 Uhr war nur ein Schaltplan voll mit 7400er
Logikbausteinen, soweit ich mich erinnere waren da auch Schieberegister
im Einsatz. Die Uhrzeit (Auch Monat, Tag) war dann auf 7 Segmentanzeigen
sichtbar. Das gute an dieser Bauanleitung, das komplette DCF77
Übertragungsprotokoll war dort ausführlich erklärt.

Hast du den Schaltplan noch? Wäre mal interessant.

1983/84 gab es eine Bauanleitung in der DDR-Zeitschrift "Funkamateur".
Der Autor hatte die Schieberegister seinerzeit mittels D-FlipFlops
nachgebildet, evtl. gab es in seiner Gegend gerade keine
Schieberegister, so was war ja "Normal" in der DDR. Beim Nachbau habe
ich zum einen die Impulslogik per Karnaughplan optimiert (dadurch 1..2
7400 & Co. weniger) und je zwei D-FFs durch ein 7495 Schieberegister
ersetzt. Die Stromversorgung machte trotzdem noch gut 1/3 des
Gesamtvolumens aus.
--


CU Chr. Maercker.

 

[Chr. Maercker]

Johannes Bauer wrote:

ich habe mal eine grundsätzliche Frage zu diesen 5-EUR DCF77-Uhrwerken,
die in so Wanduhren ßberall verbaut sind. Falls es die Zeit zulässt
mĂśchte ich eines davon auf NTP konvertieren. Also die Elektronik
komplett ersetzen, nur die Elektromechanik lassen.

Bei meinem Modell gehen zentral vier gepunktschweißte (?) Drähte zu
einem unbeschrifteten Baustein, sieht aus wie ein kleiner 1 x 2mm großer
IC. Wenn ich an den Beinchen messe, glaube ich dass ein Pin Vcc (1.5VDC)
ist, einer GND, und zwei Signalausgänge (Hall-Sensor?). Beim Stellen
sehe ich auf einem Signalpin im Sekundentakt etwas zappeln, auf dem
anderen Signalpin sehe ich, wenn das automatische Stellen läuft, die
meiste Zeit nur 0V aber das Uhrwerk geht intern dann in einen Modus, in
dem Ăźber etwa 10 Sekunden langsamer "getaktet" wird und genau dann
erscheinen da kurze Impulse, die jeweils von der Hightime immer länger
werden (10ms dann 20ms).

Das liest sich wie die digitale Modulation mit der Zeit- und
Datumsinformation. Wird jede Minute ab Sekunde 20 pulsängenmoduliert und
im Sekundentakt Ăźbertragen.

Dann gibt es noch einen kleinen Elektromagneten mit zwei AnschlĂźssen,
ich nehme mal an der "tickt" die Uhr dann eine Sekunde weiter.

Gibt es da eine Standardmethode wie dieser Sensor funktioniert bzw was
der misst? Oder muss ich das spezifisch zu jedem Uhrwerk selber rausfinden?

Bei Zeigeruhren beobachte ich regelmäßig, dass die ihre halbe Batterie
fĂźr minutenlanges Kurbeln verbrauchen, wenn die Zeit eingestellt wird.
Unabhängige Steuerung von Stunden- und Minutenzeiger ist gewÜhnlich
Fehlanzeige. Evtl. haben die nur einen einzigen Sensor fĂźr die Position
des Minutenzeigers, Reed-Relais oder so was?
--


CU Chr. Maercker.

 

[Fritz]

Am 09.12.19 um 10:44 schrieb Chr. Maercker:

Bei Zeigeruhren beobachte ich regelmäßig, dass die ihre halbe Batterie
fĂźr minutenlanges Kurbeln verbrauchen, wenn die Zeit eingestellt wird.
Unabhängige Steuerung von Stunden- und Minutenzeiger ist gewÜhnlich
Fehlanzeige. Evtl. haben die nur einen einzigen Sensor fĂźr die Position
des Minutenzeigers, Reed-Relais oder so was?

Das geht mir bei einigen Uhren auch auf den Geist, wenn diese nachts auf
einmal zum rattern anfangen. DĂźrfte durch kurzen Senderausfall
hervorgerufen sein. WĂźsste die Uhrwerkslogik wo die Zeiger stĂźnden,
kĂśnnte diese das einfacher korrigieren.

AFAIK besitzen die Funk-Uhren mitunter auch einen Quarz fßr Ausfälle.

--
Fritz
fĂźr eine liberale, offene, pluralistische Gesellschaft,
fĂźr ein liberales, offenes, pluralistisches EUropa!

 

[Hans-Juergen Schneider]

"Chr. Maercker" wrote:

Gerrit Heitsch wrote:
On 12/7/19 6:36 PM, Fritz wrote:
Meine erste DCF77 Uhr war nur ein Schaltplan voll mit 7400er
Logikbausteinen, soweit ich mich erinnere waren da auch Schieberegister
im Einsatz. Die Uhrzeit (Auch Monat, Tag) war dann auf 7 Segmentanzeigen
sichtbar. Das gute an dieser Bauanleitung, das komplette DCF77
Übertragungsprotokoll war dort ausführlich erklärt.

Hast du den Schaltplan noch? Wäre mal interessant.

1983/84 gab es eine Bauanleitung in der DDR-Zeitschrift "Funkamateur".
Der Autor hatte die Schieberegister seinerzeit mittels D-FlipFlops
nachgebildet, evtl.

Das Original kam aus der Funkschau. Irgendwann in den Siebzigern.
Dort hatten die SN74164 drin.

MfG
hjs

 

[Gerrit Heitsch]

On 12/9/19 11:13 AM, Fritz wrote:

Am 09.12.19 um 10:44 schrieb Chr. Maercker:
Bei Zeigeruhren beobachte ich regelmäßig, dass die ihre halbe Batterie
fĂźr minutenlanges Kurbeln verbrauchen, wenn die Zeit eingestellt wird.
Unabhängige Steuerung von Stunden- und Minutenzeiger ist gewÜhnlich
Fehlanzeige. Evtl. haben die nur einen einzigen Sensor fĂźr die Position
des Minutenzeigers, Reed-Relais oder so was?

Das geht mir bei einigen Uhren auch auf den Geist, wenn diese nachts auf
einmal zum rattern anfangen. DĂźrfte durch kurzen Senderausfall
hervorgerufen sein. WĂźsste die Uhrwerkslogik wo die Zeiger stĂźnden,
kĂśnnte diese das einfacher korrigieren.

AFAIK besitzen die Funk-Uhren mitunter auch einen Quarz fßr Ausfälle.

Mach aus dem 'mitunter' ein 'immer'. Batteriebetriebene Funkuhren
schalten den Empfänger nur einmal (*) am Tag an und synchronisieren
sich, den Rest der Zeit laufen sie als Quarzuhr. Heutige Quarzuhren sind
genau genug, daß in 24h weniger als 1 sec. Abweichung aufläuft.

(*) Ja, manche auch zwei oder dreimal, aber nie durchgehend.

So hält die Batterie dann sehr lange. Bei mir im Bad steht so eine Uhr,
gekauft 2002. Ist immer noch die Original-Batterie (AA, Zink-Kohle, kein
Alkali) drin.

Alte Funkuhren wie die ACS-77 tun das nicht, bei denen läuft der
Empfänger durchgehend. Dafßr brauchen sie mehr Strom.

Gerrit

 

[Chr. Maercker]

Gerrit Heitsch wrote:
[AFAIK besitzen die Funk-Uhren mitunter auch einen Quarz fßr Ausfälle.]

Mach aus dem 'mitunter' ein 'immer'. Batteriebetriebene Funkuhren
schalten den Empfänger nur einmal (*) am Tag an und synchronisieren
sich, den Rest der Zeit laufen sie als Quarzuhr. Heutige Quarzuhren sind
genau genug, daß in 24h weniger als 1 sec. Abweichung aufläuft.
(*) Ja, manche auch zwei oder dreimal, aber nie durchgehend.

Bei manchen Funkuhren habe ich nicht den Eindruck. ;-)

So hält die Batterie dann sehr lange. Bei mir im Bad steht so eine Uhr,
gekauft 2002. Ist immer noch die Original-Batterie (AA, Zink-Kohle, kein
Alkali) drin.

Alte Funkuhren wie die ACS-77 tun das nicht, bei denen läuft der
Empfänger durchgehend. Dafßr brauchen sie mehr Strom.

ACK, bei den Eigenbauten mit TTL-ICs war der Luxus eines Quarzes nicht
drin. Die waren hierzulande rar und teuer.

BTW: ich erinnere mich, dass das DFC77-Signal frĂźher mit
Allwellenempfängern hÜrbar war. Kßrzlich hatte ich mal auf 77..78kHz
reingehorcht und es war absolut nix zu hÜren, nicht mal ein Träger bei
eingeschaltetem BFO. (Wie) empfangen die Uhren das Signal Ăźberhaupt
noch? Die haben z.T. nur relativ einfache Geradeausempfänger, kÜnnen
gegen einen ordentlichen Allwellenempfänger also einklich nicht anstinken.
--


CU Chr. Maercker.

 

[Chr. Maercker]

Hans-Juergen Schneider wrote:
[Bauanleitung DCF77-Uhr in der DDR-Zeitschrift "Funkamateur"]

Der Autor hatte die Schieberegister seinerzeit mittels D-FlipFlops
nachgebildet,

Das Original kam aus der Funkschau. Irgendwann in den Siebzigern.
Dort hatten die SN74164 drin.

Das erklärt's. Der DDR-Autor hat die Schaltung ungeprßft ßbernommen.
Seit wann etwa gibt es die 7495 Schieberegister in Ländern westlich des
"eisernen Vorhangs"? Evtl. noch nicht zum Zeitpunkt der ursprĂźnglichen
VerĂśffentlichung? Oder noch zu teuer?
--


CU Chr. Maercker.

 

[Gerrit Heitsch]

On 12/9/19 2:17 PM, Chr. Maercker wrote:

ACK, bei den Eigenbauten mit TTL-ICs war der Luxus eines Quarzes nicht
drin. Die waren hierzulande rar und teuer.

Und hier waren Quarze mit 32768 Hz schon immer sehr billig.

Die benutzt man inzwischen auch fĂźr komplett andere Anwendungen. Der
RDA5807FP ist ein UKW-Radio-Chip (so ziemlich alles drauf, gesteuert
Ăźber I2C) und verwendet einen solchen 32768 Hz Quarz.

BTW: ich erinnere mich, dass das DFC77-Signal frĂźher mit
Allwellenempfängern hÜrbar war. Kßrzlich hatte ich mal auf 77..78kHz
reingehorcht und es war absolut nix zu hÜren, nicht mal ein Träger bei
eingeschaltetem BFO. (Wie) empfangen die Uhren das Signal Ăźberhaupt
noch? Die haben z.T. nur relativ einfache Geradeausempfänger, kÜnnen
gegen einen ordentlichen Allwellenempfänger also einklich nicht anstinken.

Das ist alles schon länger alles auf einem IC integriert und sogar in
Armbanduhren zu finden. Ich nehme an, das ist kein simpler
Geradeausempfänger mehr.

Gerrit

 

[Bubo bubo]

Am 09.12.2019 um 17:03 schrieb Leo Baumann:

> www.leobaumann.de/vlf.png

Das hast du anno 2003 entwickelt?

 

[Hans-Peter Diettrich]

Am 09.12.2019 um 10:44 schrieb Chr. Maercker:

Bei Zeigeruhren beobachte ich regelmäßig, dass die ihre halbe Batterie
fĂźr minutenlanges Kurbeln verbrauchen, wenn die Zeit eingestellt wird.

Noch viel schädlicher bei Funkuhren: einmal pro Tag wird das Uhrwerk auf
12:00 vorgestellt, dann nach Funkzeit Ausschau gehalten, und dann wieder
auf die aktuelle Zeit vorgestellt. Das sind 50% mehr Bewegungen als
notwendig.

DoDi