DCF 77 Modul

Das DCF 77 Empfangsmodul besteht lediglich aus dem DCF77 Empfänger, einem Komperator und einer LED zum erkennen ob das Signal empfangen wird. LED und der Vorwiderstand R1 sind für die eigentlich Funktion nicht notwendig, helfen aber beim finden der optimalen Stelle für Empfänger bzw. Antenne. Der Komperator ist nach geschaltet da das DCF Modul nur einen Ausgangsstrom von einigen ╬╝A bringt. Es ist auch eine "einfache" Anbindung des DCF77 Empfängers möglich, diese hat aber keine Empfangskontrolle.

Als DCF77 Empfänger habe ich den der Firma www.pollin.de verwendet, bei Pollin ist er mit 4,95Euro mit Abstand am günstigsten.

Das DCF 77 Modul mu├č dem Eingang des Microcontroller eine positive Logik liefern:

DCF77 "0"-Bit empfangen = 100ms

Die Anschlu├čbelegung des DCF 77 Empfängers ist leider in der beigelegten Dokumentation etwas unklar beschrieben. Da die Anschlu├čbeschreibung genau nicht zu den Anschlüssen auf der Leiterplatte des Empfängers passt.

Anschlussschema

Schaut man sich die Leiterbahnen unten auf der Empfängerplatine an so kann man, da es einen Gro├čteil der Fläche einnimmt, GND schnell identifizieren und die restlichen Pins dann mit Hilfe der Dokumentation ableiten.

Die Anschlüsspins sind auf der Leiterplatte im Gegensatz zur Dokumentation also nach unten gerückt. Als Ansicht ist Draufsicht von oben auf die Platine gemeint.

Die Schaltungsvarianten

Einfache, direkte Anbindung an den Microcontroller

Die einfache Anbindung des DCF77 Moduls an den Controller braucht lediglich eine Spannungsanpassung der Versorgungsspannung. Die Betriebsspannung des Moduls ist zwar mit 3 - 5.5V angegeben, meine Test haben aber ergeben das ab 4.8V der Empfang deutlich schlechter wird. Der Ausgang des DCF Moduls (Open Collector) kann direkt auf den Eingang des Microcontrollers geschalten werden, da der interne Pullup des Microcontroller Pins aktiviert ist.

Zur Dimensionierung. Die Stromaufnahme des Moduls ist mit 90μA angeben. Als Strom durch die Z-Diode wurde der Nennstrom laut Datenblatt 5mA angesetzt und dementsprechend R4 auf 390Ω dimensioniert.

Anbindung DCF77 Modul

Stückliste einfaches DCF 77 Empfangsmodul
Kondensatoren
C1 Elko 10μf
Widerstände
R1 390Ω
Diode
D1 Z-Diode 3.3V

Anbindung mit direkter Empfangskontrolle

Die Spannungsversorgung wurde von der einfachen Anbindung ├╝bernommen. Durch den nachgeschalteten Komperator bzw. Schmitt Trigger liefert das Modul einen höheren Ausgangsstrom wodurch es möglich ist direkt eine LED anzusteuern. Durch die LED kann sofort erkannt werden ob das Modul ein Zeitsignal empf├Ąngt. Die LED bitzt bei Empfang im Sekundentakt jeweils für 100ms bei einer empfangenen "0" und für 200ms bei einer empfangenen "1" auf.

Als Komperator wird ein Low Power OpAmp LM358 verwendet. Der Operationsverst├Ąrker arbeitet bereits mit einer Single Supply Spannung von 3V, andere bekanntere Vertreter wie LM723 brauchen mindestens +/- 5V. Der Schwellwert des Schmitt Triggers wird durch die beiden Widerstände R2 und R3 festgelegt und liegt bei 1.5625V, d.h. überschreitet die Spannung am Pin3 1.5625V liegt am Ausgang Pin1 5V ansonsten hat der Ausgang 0V.

R4, D1 und C3 stellen die 3,3V Versorgungsspannung für den DCF77 Empfänger bereit. R5 zieht den OpenCollector Ausgang im Leerlauf auf 3.3V.

DCF77 Modul mit Komperator

Stückliste DCF 77 Empfangsmodul mit Empfangskontrolle
IC's
IC1 LM 358
Kondensatoren
C1, C3 Elko 10μf
C2
Widerstände
R1 470Ω
R2 22kΩ
R3 10kΩ
R4 390Ω
R5 47kΩ
Diode
D1 Z-Diode 3.3V