DCF77_TIME_EX

Zeitcode

Während jeder Minute werden die Nummern von Jahr, Monat, Tag, Wochentag, Stunde, Minute BCD-codiert durch Impulsmodulation der Sekundenmarken übertragen. Die übertragenen Informationen gelten jeweils für die nachfolgende Minute. Jede Sekunde wird eine der Sekundenmarken übertragen. Dabei entspricht eine Sekundenmarke mit der Dauer von 0.1s einer binären Null und eine mit der Dauer von 0.2s einer binären Eins. Die Informationen werden mit 3 Prüfbits ergänzt. Bei der 59. Sekunde fehlt die Sekundenmarke und diese "Lücke" kann zur Synchronisation des Empfängers benutzt werden.

VAR_INPUT

VAR_INPUT
    DCF_PULSE  : BOOL;
    RUN        : BOOL;
    TLP        : TIME := 140ms;
END_VAR

DCF_PULSE: Das DCF-77 Signal.

RUN: Eine steigende Flanke an diesem Eingang initialisiert den Funktionsbaustein und startet die Dekodierung des DCF-77 Signals. Wird dieser Eingang zurückgesetzt, dann wird die Dekodierung gestoppt.

TLP: Über diesen Eingang wird abhängig von der Spezifikation des Empfängers eine feste Grenze zur Unterscheidung zwischen Null und Eins festgelegt. Bei einem gestörten Signal sind die Impulsbreiten immer kleiner. In den Empfängerspezifikationen finden sich meistens Angaben über minimale und maximale Impulsbreiten der beiden logischen Signale, wobei breitere Impulse bei höheren Feldstärken zu erwarten sind und schmale Impulse bei niedrigen Feldstärken oder entsprechenden Störverhältnissen. In der Nähe des Senders (wo die Feldstärke sehr groß ist) können ebenfalls Probleme entstehen, wenn die Impulsbreite der logischen Null zu groß wird. Prüfen Sie deshalb die Spezifikation des eingesetzten Empfängers und konfigurieren entsprechend die Impulslänge.

Z.B.: in der Spezifikation von Atmel T4227 (Time Code Receiver) wird folgende Pulslänge angegeben:
100ms Pulse (Null): Min: 70ms, Typical: 95ms, Max: 130ms
200ms Pulse (Eins): Min 170ms, Typical 195ms, Max 235ms
Für diesen IC wäre ein Grenzwert von 150ms optimal = 130 + ( ( 170ms - 130ms ) / 2 ).

Wenn der konfigurierte Grenzwert für die Impulslänge einen zu kleinen Wert hat, dann werden kurze Impulse als lange erkannt. Umgekehrt gilt, wenn der konfigurierte Grenzwert zu groß ist, dann werden lange Impulse als kurze erkannt. Der Empfänger kann bei einer passenden Checksumme diese Fehler nicht erkennen. Im ersten Fall liefert der Empfänger möglicherweise Zeiten die weit in der Zukunft liegen und im zweiten Fall Zeiten aus der Vergangenheit.

VAR_OUTPUT

VAR_OUTPUT
    BUSY    : BOOL;
    ERR     : BOOL;
    ERRID   : UDINT;
    ERRCNT  : UDINT;
    READY   : BOOL;
    CDT     : DATE_AND_TIME;
    DOW     : BYTE(1..7);(* ISO 8601 day of week: 1 = Monday.. 7 = Sunday *)
    TZI     : E_TimeZoneID;(* time zone information *)
    ADVTZI  : BOOL;(* MEZ->MESZ or MESZ->MEZ time change notification *)
    LEAPSEC : BOOL;(* TRUE = Leap second *)
    RAWDT   : ARRAY[0..60] OF BOOL;(* Raw decoded data bits *)
END_VAR

BUSY: Bei der Aktivierung des Funktionsbausteins wird dieser Ausgang gesetzt.

ERR: Ist ein Fehler bei der Dekodierung aufgetreten, dann wird dieser Ausgang gesetzt.

ERRID: Liefert bei einem gesetzten ERR-Ausgang die Fehlernummer.

ERRCNT: Anzahl der aufgetretenen Fehler seit dem letzten fehlerfreien Empfang.

READY: Ist dieser Ausgang gesetzt, dann sind die Daten am CDT-Ausgang gültig.

CDT: Die DCF-77 Zeit im DATE_AND_TIME-Format.

DOW: Wochentag nach ISO 8601: 1 = Montag... 7 = Sonntag.

TZI: Zeitzoneninformation (Sommer-/Winterzeit).

ADVTZI: Ankündigung eines MEZ -> MESZ oder MESZ -> MEZ Wechsels. Am Ende dieser Stunde wird MESZ/MEZ umgestellt (siehe Telegrammbeispiele).

LEAPSEC: Ankündigung einer Schaltsekunde. Am Ende dieser Stunde wird eine Schaltsekunde eingefügt (siehe Telegrammbeispiele).

RAWDT: Zuletzt decodierte (rohe) Bit-Information. Bitte beachten Sie, dass nur die Paritätsbits der Zeitinformation überprüft werden. Die Paritätsbits der Wetterdaten werden nicht ausgewertet!

Telegrammbeispiele:

Beispiel:

In der Beispielanwendung wird bei einem fehlerfreien Empfang eine TwinCAT Software-Uhr (RTC) mit der Funkzeit synchronisiert.

PROGRAM MAIN
VAR
    bDcfPulse AT%I* : BOOL;    
    fbDcf           : DCF77_TIME_EX;
    bBusy           : BOOL;
    bError          : BOOL;
    nErrID          : UDINT;
    nErrCnt         : UDINT;
    bDcfValid       : BOOL;
    tDcfDt          : DT;
    nDow            : BYTE(1..7);
    eTzi            : E_TimeZoneID;(* time zone information *)
    bAdvTzi         : BOOL;(* MEZ->MESZ or MESZ->MEZ time change notification *)
    bLeapSec        : BOOL;(* TRUE = Leap second *)
    arRawDt         : ARRAY[0..60] OF BOOL;
    fbRtc           : RTC;
    bRtcValid       : BOOL;
    tRtcDt          : DT;             
END_VAR

fbDcf( DCF_PULSE:= NOT bDcfPulse, RUN:= TRUE, TLP:= T#140MS, 
       BUSY=>bBusy, ERR=>bError, ERRID=>nErrID, ERRCNT=>nErrCnt, 
       READY=>bDcfValid, CDT=>tDcfDt, DOW=>nDow, TZI=>eTzi, 
       ADVTZI=>bAdvTzi, LEAPSEC=>bLeapSec, RAWDT=>arRawDt );

fbRtc( EN := bDcfValid, PDT := tDcfDt, Q=>bRtcValid, CDT=>tRtcDt );

Online Ansicht:

Siehe auch in der Beschreibung des DCF77_TIME-Funktionsbausteins.

Voraussetzungen