Drucken
1
14
Suche
DCF-77 Funkuhr
Eine kurze Geschichte der Zeit – Das DCF77 – Signal
Im Gesetz über die Zeitbestimmung (Zeitgesetz ZeitG) ist festgesetzt, dass die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig (im Folgenden kurz: PTB) zur Darstellung und Verbreitung der "gesetzlichen Zeit " verpflichtet ist. Um diesem Gesetz Folge zu leisten, strahlt die PTB das sogenannte DCF77-Signal von einem Sendeturm in Mainflingen bei Frankfurt/Main aus. Das DCF77-Signal ist ein Zeitsignal und wird auf der Normalfrequenz 77,5 kHz in kodierter Form gesendet. Das Signal wird mit einer Leistung von ca. 30kW ausgestrahlt und ist in einem Umkreis von ca. 2000km vom Sendeturm zu empfangen.
Erzeugt wird das Zeitsignal direkt in der Sendeanlage in Mainflingen. Dort stehen drei Atomuhren, die, um Fehler sicher auszuschliessen, die erzeugten Signale untereinander vergleichen und zusätzlich über Telefonleitungen mit der PTB Braunschweig verbunden sind, um von dort aus überwacht und ferngesteuert werden zu können.
Da es sich um die „gesetzliche Zeit“ handelt, ist das DCF77-Signal die Definition der „richtigen Zeit Deutschlands“. Die Verbreitung erfolgt zusätzlich zum Langwellensender in Mainflingen auch noch über Satellit sowie einen Telefondienst. Verwendung findet das Signal in vielen Bereichen des alltäglichen Lebens, seien es Funkarmbanduhren oder Funkwecker, zur Synchronisation von PC’s in Datenverarbeitungssystemen oder bei der Zeiterfassung in Industriebetrieben.
Wie sieht das DCF77-Signal aus?
Das auszuwertende Zeitzeichensignal übermittelt in einer speziellen Codierung die aktuelle Zeit und das Datum. Innerhalb einer Minute werden 59 Bit übertragen, die kodiert die Zeitinformation der nächsten Minute enthalten. Die Übertragung findet synchron zum Sekundenrhythmus statt, wobei ein genauer Sekundenbeginn festgelegt wird (fallende Taktflanke). Durch das Fehlen der letzten fallenden Taktflanke in der 60. Sekunde wird gekennzeichnet, dass mit der nächsten übertragenen Sekunde eine neue Minute beginnt.
Der zeitliche Verlauf des Signals sieht schematisch wie folgt aus:
Um den Minutenbeginn zu kennzeichnen, wird in der 60. Sekunde einfach für 1000ms ein High-Pegel übertragen. Die erste fallende Flanke des Zeitsignals kennzeichnet dann den Sekundenbeginn der 1.Sekunde der neuen Minute.
Wie nun die anderen Informationen im DCF77-Signal codiert sind, kann folgendem Kodierungsschema entnommen werden:
Die Datums- und Minuteninformation ist in BCD-kodierter Form dem Signal aufgeprägt, die Bedeutung der verschiedenen anderen mit übertragenen Bits und Informationen sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.
Am Beispiel des Kalendertages soll das Kodierungsschema kurz verdeutlicht werden. 6 Bits sind für die Kodierung nötig, nämlich Bit 36-41. Bit 36 mit 39 stellen die Einer-Stelle des Kalendertages dar, Bit 40 und 41 die Zehner-Stelle. Ist z.B. der 26. des Monats, so ist diese Information folgendermassen kodiert:
Im Projekt übernimmt der Schaltungsblock "DCF77-Decoder" die Aufgabe, die auf diese Weise kodierten Daten dem DCF77-Signal zu entnehmen und den anderen Schaltungsblöcken in geeigneter Form zur Verfügung zu stellen.
Login
