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| Introduction |
L'expérience
proposée aujourd'hui consiste à mettre l'horloge du PC à l'heure à
partir des signaux horaires fournis par la station allemande DCF77. De
nouveaux modes, plus particulièrement en VHF (JT65, FSK441) demandent
une parfaite synchronisation des horloges des correspondants, voici un
moyen simple et économique pour y parvenir.
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Le
matériel
nécessaire |
- un
récepteur 77,5 kHz
- une antenne type ferrite (dimensions réduites - 10cm de long)
- un programme spécifique (Spectrum lab de DL4YHF à télécharger
sur ce lien)
- un PC
- une interface carte son (des exemples ici, du plus simple au plus
compliqué)
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| Le
récepteur |
J'ai utilisé
un récepteur de mesure Siemens D2006 (25 kg), on peut faire beaucoup
plus léger. Il existe des modules tout prêts à l'emploi chez Conrad
pour une dizaine d'euros (eh oui 10€!). La fréquence de DCF 77 est
de 77,5 kHz.
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Les
signaux à recevoir
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Sur
ce lien, vous pourrez entendre un enregistrement de DCF77 du
27/11/2003- Fichier format Real Audio 61KO |
| La synchro |
Voici une
capture écran du programme de DL4YHF Spectrum Lab [View/Windows
- DCF77 Time Signal Decoder]. J'ai beaucoup peiné avant
d'obtenir ce résultat, le système ne voulant absolument pas décoder
les signaux horaires. En insérant le filtre 80 Hz (c'est très très
étroit), les choses se sont améliorées et j'ai commencé à voir le
paramètre "phase accuracy" passer de 0% à 90%. Pour
fonctionner le programme demande un signal très pur dans la bande
passante BF. Toute forme de bruit (impulsionnel ou autre) va perturber
fortement le décodage au point de rendre celui-ci inopérant.
Autre facteur influant fortement, le niveau d'entrée sur la carte
son, attention à ne pas saturer. La documentation précise qu'il est
souhaitable de vérifier le niveau d'entrée grâce à l'oscillo
incorporé et je le confirme, vous devez obtenir un signal
"vert", si le niveau passe en rouge, réduisez l'injection. [View/Windows
- Input Monitor]
Le calage du porteur sur mon récepteur fait que la composante BF se
situe à 1800 Hz ce qui est un peu élevé, l'auteur suggère de caler
le RX pour un signal BF de 600 à 800 Hz.

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| L'antenne |
Voici ma
réalisation effectuée en trois minutes, en bobinant 250 spires de
fil de 2/10 de mm sur un bâton de ferrite de récupération d'un BCL
avec en série une capa de 680 pF. Il ne s'agit pas d'une antenne
accordée, en la connectant au récepteur, j'avais assez de signal, je
ne suis pas allé plus loin. L'avantage du fort µ de la ferrite c'est
qu'en plus la directivité est très marquée. Le bâton de ferrite
est posé sur l'ampli BF du récepteur

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| Informations
techniques DCF77 |

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Le protocole est le
suivant :
à chaque minute, la date entière et l'heure sont transmises sur 59
bits de (0 à 58). Au début de chaque seconde un bit est transmis en
réduisant à 25% la puissance de l'émetteur ce qui correspond à une
réduction de 6 dB. Cette réduction de puissance correspond à un 1
si elle dure 200 ms et à un 0 si elle dure 100ms.
Les informations sont codées en BCD (Binary Code Decimal). Le code BCD
conserve la représentation décimale d'un nombre (centaine, dizaine,
unité), chaque chiffre de ce nombre est codé en binaire.
Ex:
| Décimal |
59 |
| BCD |
0101 1001 |
| Binaire |
111011 |
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| Bit | Identification | Description | Commentaires
| | 0..14 | | Réservés |
| | 15 | R | Antenna bit | 1
quand l'antenne de secours est utilisée
| | 16 | A1 | Delta DST bit | 1
quand DST change dans l'heure qui suit
| | 17 | Z1 | Time zone bit 1 | 1
pour DST
| | 18 | Z2 | Time zone bit 2 | l'opposé
de Z1
| | 19 | A2 | Commutation bit | 1
quand une minute de 61 secondes est insérée
| | 20 | S | bit
de début (start) | toujours
à 1
| | 21..27 | M | Minutes | 7 bit (BCD, LSB first, 00..59)
| | 28 | P1 | First parity bit | Parité
pour tous les bit transmis
| | 29..34 | H | Heures | 6 bit (BCD, LSB first, 00..23)
| | 35 | P2 | Second parity bit | Parité
pour tous les bit transmis
| | 36..41 | DM | Jour
du mois | 6 bit (BCD, LSB first, 01..31)
| | 42..44 | DW | jour
de la semaine | 3 bit (BCD, LSB first,
1=lundi..7=dimanche)
| | 45..49 | MN | Mois | 5 bit (BCD, LSB first, 01..12)
| | 50..57 | Y | Année | 8 bit (BCD, LSB first, 00..99)
| | 58 | P3 | Third parity bit | Parité
pour tous les bit transmis
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Voici la représentation graphique d'un
enregistrement de l'émetteur DCF77 le samedi 29/11/2003 à 13H15 UTC.
On distingue nettement la séquence de 1 et de 0 identifiés par la
baisse de niveau de porteuse d'une durée de 200 et 100 ms
respectivement. Enregistrement effectué avec Cool Edit96
Ci-dessous, vous pouvez visualiser les informations transmises grâce
au Digimode Terminal de Spectrum Lab.
Comme indiqué dans le tableau plus haut, c'est toujours le bit de
poids faible(LSB) qui est transmis le premier. Voici quelques
séquences, donc une décodée, enregistrées en 2003 (03), mois de
novembre (11), sixième jour de la semaine (samedi), le 29 ème jour
du mois (29) à 15H et 13 minutes

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