Afschermen DCF77 ontvanger

Ik ben bezig met een gewoon "leuk om te doen" microprocessor gestuurde schakeling die o.a. de tijd (afkomstig van DCF77) op een paar VFD buisjes moet vertonen. Er zit nog meer functionaliteit in maar dit is waar het om gaat.
De hand bedrade printjes zijn gemonteerd op een bodemplaat die precies past in een kastje wat ik had liggen.
De processor is een 80C32 (11.095 MHz ext. kristal) met naastliggende eprom 27C64. Afstand tussen de eprom en de dcf ontvanger circa 12 cm, Er tussenin twee voedingstrafotjes. Lineaire spanningsregelaars.
Op voorhand had ik uitgeprobeerd of de processorbus niet zou storen op de ontvangst van dcf. Dat was toen in orde.
Nu alles zo'n beetje klaar is en werkt blijkt dus dat ik toch nauwelijks voldoende ontvangst heb. Het lukt maar een doodenkele keer om een geldige tijd te decoderen. Neem ik de ontvanger los en verplaats hem een paar cm naar buiten dan is het goed. Duidelijk is dat de microcontroller/eprom/bus het probleem veroorzaken.

Op de foto links de dcf ontvanger. Rechts naast de grijze trafo de eprom en daarnaast de latch en microprocessor.
Is het mogelijk om de ontvanger op de een of andere manier af te schermen van de storingsbron ? Moet ik misschien de rest van de schakeling inblikken(dat wordt heel lastig) ?

Antenne loodrecht op de rest van de schakeling plaatsen hielp niet en het laatste wat ik wil is een nieuwe behuizing gaan maken die aan de linkerkant wat extra ruimte geeft om de ontvanger wat te verplaatsen.

mel

Golden Member

De antenne vrijhangen, zover mogelijk van de stoorvelden verwijderd, dat is de beste optie.
Die stoorvelden kunnen door veel dingen ontstaan, de meest beruchtste is de lijnafbuiging van CRT tv's.
Antenne in een kunststof doosje stoppen, en dan met een coax naar binnen voeren.
Een buitenopstelling, zo hoog mogelijk ,is de beste oplossing.
Mijn DCF referentie is geheel ingeblikt, en de antenne hangt op zolder.
Ik woon wel in het oosten van het land, en ik heb voldoende veldsterkte, dat scheelt aanmerkelijk.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Ha Leo-Bolier,

Duidelijk probleem en je ontvangst frequentie is laag dat maakt het extra moeilijk.
Wat je kunt proberen is de dodenkant van je antenne deze wijst naar je print afschermen.
Neem een stukje aluminium folie of een stukje printplaat met koperen kanten en plaatst dit tussen de antenne en je print.
Verder kan je (de verbinding is kort) je draadjes van antenne naar print twisten.
Probeer dit eerst eens als je een koper plaatje gebruikt klein opening aan de onderkant voor je draadjes.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hier in het westen werkt een soortgelijke ontvanger van Conrad binnen goed, mits juist gericht (ongeveer ZW/NO). Compact inbouwen bij andere electronica zou ik niet doen.

Al jaren heb ik de ontvanger los van het uP gedeelte. Met een currentloop ga ik naar de uP klokprint. De ontvanger staat ergens op zolder. Alleen onweer etc verstoort de ontvangst.

blackdog

Golden Member

Hi Leo-Bolier, :-)

Wat je hier aan het doen bent is zoiets als dit: in de volle zon en filmrolletje verwisselen.
Wil je een andere vergelijking, dat kan ook, een werkende BB sirene in een kleine vergaderzaal. :-)

De enige manier om het werkend te krijgen is de ontvangst module met de ferriet antenne zo ver mogelijk weg te houden van stoorbronnen.
Dat is ondermeer jouw BB Sirene klok :-) en eventueele andere stooobronnen in jouw omgeving.

Je ontvanger inblikken is een beginners fout, er mag zich geen kortgesloten winding om de ferriet antenne bevinden!
Je vind wel ferriet antennes met afscherming zoals in de oude Philips radios, maar die zijn niet 180-Graden rondom afgeschermd
er is altijd een spleet in het scherm aanwezig, dit helpt bij het afschermen van het electrische veld maar geeft geen
beperking van het machnetische deel van het veld wat de ferriet antenne gebruikt.

Dus neem een kabel en verplaats je ferriet antenne met zijn bijbehorende electronica naar een gunstig punt.
Als je mazzel hebt is 1 meter voldoende, maar in mijn werkruimte is het moeilijk goede ontvangst te krijgen
in een betonnen gebouw met mijn meetaaparatuur en vele netwerkkabels.
Zo gauw ik buiten een raam kom, gaat het hier direct veel beter.

Wat electron920 aangaaft kan je in ieder geval proberen, de storing van je klok af te schermen voor je ontvanger.
Maar als de displays "gescand" worden aangestuurd, gaat dat heel moeilijk worden om een laag genoeg stoorveld te krijgen.

Groet,
BRam

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

het is dat conrad ellende dcf ontvangertje, om te beginnen heeft dat ding een stabiele en ontstoorde voeding nodig, die geen storing van de buizen voeding op kan pikken.

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Op 21 april 2019 11:21:14 schreef Leo-Bolier:
Het lukt maar een doodenkele keer om een geldige tijd te decoderen.

Op zich hoeft dat geen probleem te zijn... Je kunt in principe een klok bouwen die uit zichzelf redelijk nauwkeurig loopt en de tijd een paar keer per dag corrigeren met het externe tijdsignaal voor extra precisie.

Processor zo dicht bij een DCF ontvanger is nooit een goed idee. Een spaarlamp op 2m afstand kan al genoeg storen om de ontvangst te verzieken.
Dat het zo'n oude CPU is maakt het ook nog erger; die gebruikt (minstens) tientallen malen zoveel stroom als een moderne. (dus ook veel meer storing)

In de atmosfeer zit ook al storing genoeg, wat gelijkzetten overdag vaak moeilijk maakt.
Meeste klokken zetten daarom eenmaal per dag gelijk, messtal tussen 2-4 uur 's nachts.
(eenmaal per dag is ook meer als genoeg, iedere minuut gelijkzetten is zinloos)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Leuk om te doen is natuurlijk leuk om te doen, eenieder haar/zijn meug. Maar DCF77 is masochisme, technologisch totaal voorbijgestreefd in de 21ste eeuw.
Dus als je er nu echt lol in vindt om die anachronistische ellende toch aan de praat te krijgen: voor mij niet gelaten. Maar je hebt er zelf naar gezocht.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Maar DCF77 is masochisme, technologisch totaal voorbijgestreefd in de 21ste eeuw.

Voorbijgestreefd door wat? GPS of NTP zijn ook niet echt de beste oplossingen...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
bprosman

Golden Member

Ze zijn wel wat globaler qua oplossing

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Iedereen dank voor de aangedragen aanbevelingen. Ik was er al bang voor.
Blijkbaar wat mazzel gehad toen ik uitprobeerde of de gedachte opstelling wel zou werken. Ik woon in het oosten des lands en heb hier best goede ontvangst van dcf77. Ik wilde graag het geheel in één behuizing hebben en ben een halve dag (overdag) bezig geweest om de kortste afstand te bepalen waarop ik nog met enige regelmaat zou kunnen syncen.

Het is idd echt niet nodig om elke minuut gelijk te zetten. Met een beetje tunen van de klokdeler kan ik wel op een paar seconden per dag komen met de micro. Als je dan 1x per nacht kunt syncen ben ik al tevreden. Het id was o.a. ingegeven door een batterijgevoed (dat wel) dcf klokje waar alles in een huisje van 8x10x2 cm zit.
Tot nu toe is het in de huidige opstelling in één week maar 1x gelukt om te syncen; dat is wel erg weinig.

Ik ga nog eens proberen om een afschermplaatje tussen ontvanger en proccessorbord te monteren en de voeding van de ontvanger nog wat beter te ontstoren. Ook kan ik nog een afscherming met luchtspleet om de antennestaaf te leggen maar dat is het dan wel.

Om nu te zeggen dat DCF een anachronisme is vind ik onzin. Binnen zekere grenzen werkt het prima. Je hebt geen internetverbinding nodig en de benodigde hardware is uiterst minimaal.
De 80C32 met aparte latch en eprom is best verouderd,ja. Er zijn nu prima chips met zo'n core en integraal programma/xram te koop die nauwelijks stroom verbruiken en ook waarschijnlijk veel minder storen. En een handmatig bedrade data- en adresbus zal ook niet echt helpen. Maar ik had toevallig nog wat van deze meuk liggen.

De belangrijkste oorzaak hier lijkt me het gebruik van een 8032 met extern ROM/RAM (zoek dekking!). De bedrading tussen micro en geheugen is een bron van ellende. Vergelijk dat eens met een hedendaagse micro waar alles in 1 package zit, daar is de bedrading factoren 100 korter, en daarmee de uitstraling.
Je zou kunnen proberen om juist dat stuk tegen een aardvlak te leggen: dubbelzijdige pcb (kan waarschijnlijk niet meer) of een laag koper zo dicht mogelijk eronder die goed aan je gnd ligt.
[edit] Ah, je bekent je zonde zelf al, hehe.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

De 80C32 samen met de 27C64 gebruiken zo'n 50mA, een moderne CPU zeker 100x minder (en dus veel minder storing)
Met tunen van de condensators aan het kristal van de CPU kun je zeker onder de 1 sec. afwijking per week komen...

Een oplossing in dit geval kan zijn een actieve DCF antenne, of de hele DFC module in een los doosje op een paar mtr afstand.
(ferrietstaaf moet uiteraard ook wel haaks op Mainflingen gericht zijn...)

[Bericht gewijzigd door Arco op 21 april 2019 13:44:33 (31%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Anderszijds zou ik denken dat het storingsniveau van die 8032 lager is, wegens de lagere klokfrekwentie? Vergeleken met een "modernere" processor, dan.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Ja, dat helpt je dan weer. Het gaat overigens ook om de steilheid van de flanken, maar op 77kHz is dat weer minder van belang. Al met al is het een optelsommetje. Maar bedenk dit: uitstraling gaat ALTIJD via antennes. Als die antennes er nauwelijks zijn, straalt het niet.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Ik denk dat op deze lage ontvangstfrequentie een lagere klokfrequentie eerder een nadeel als een voordeel is...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Ha Leo-Bolier,

Probeer op je gemak als het kan met een stukje afscherming.
Ik gebruik een halve cirkel om de ferriet staaf uiteinde aan beide kanten geaard maar ik ben er nog mee bezig (zie het draadje van (@LetterHenk).

Uiteraard scherm je alleen het elektrische component maar.... je zit voor je stoorbron in het dichtbij veld dit geeft een ander effect dan wanneer je dit op 1km afstand doet :D
Daarna kan je de opgewekte Eddy stroom in je afscherming weer benutten om tegen te koppelen er zijn in EMC ontwerpen zeer veel magische mogelijkheden maar bij veel hobbyisten en knutselaars niet bekend :?
Als je de antenne op een simpele manier in de tuin kan zetten had je het waarschijnlijk al wel gedaan.

Een ander mogelijkheid is de opstelling van je antenne ten opzichte van de print.
Kijk als de antenne richting zender wijst of je de kopse kanten naar de print kan laten wijzen hier is de antenne ongevoelig.

Dan je processor tja ik denk dat hoort bij je nostalgische ontwerp de datasnelheid is niet zo groot dus de flanksteilheid ligt ook lager dan de moderne versies.
Het is de stijgtijd wat verantwoordelijk is voor het EMI product en niet een contant niveau in tijd daar wordt geen EM veld opgewekt.
Maar ontkoppeling is en blijft belangrijk kijk daar ook naar.
Het is net wat @Arco schrijft die oude beestjes trekken nog wat stroom dus de grote condensator bij de chip is belangrijk om te kunnen bufferen maar ook een kleine waarde voor de spijkertjes :-7

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
mel

Golden Member

Het is juist de bedoeling om zo min mogelijk man-made storing op te pikken.
Dus, gewoon de antenne in een kunststof doosje maken, en buiten hangen .:P
Er zijn natuurlijk ook andere stoorbronnen, (met cpu) dan die van je zelf...

[Bericht gewijzigd door mel op 21 april 2019 15:05:23 (20%)]

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Toch weer wat ideeën om wat uit te proberen.
- geaarde afschermplaat onder de processor structuur is uitvoerbaar.
- afscherming met luchtspleet om de antenne: idem
- externe antenne gaat zeker werken maar dat wil de ik juist niet
- antenne loodrecht op de rest bleek niet te helpen.

Hoeben

Special Member

De adreslatch geeft vaak problemen. Zet een 100 ohm weerstand in serie met de snellere lijnen, dat kan een hoop schelen. Heb je een schema en ook layout voor me (mag op mail)? Dan kijk ik wel even naar de layout, wat er kritisch kan zijn. Van het CPU-deel dan, de rest geloof ik wel. Of zit er ook een geschakelde voeding in?

Het is beter de oorzaak weg te halen dan het gevolg aan te pakken.

Bekijk ook de ontkoppeling van zowel die CPU als de DCF ontvanger eens goed; zitten daar keramische of MKP condensators bij, dus niet alleen elco's (die op hoge frequenties waardeloos presteren)?

Een "moderne" controller, zoals een 8-bit AVR (en daar niets moderns aan; oude zooi die in 1996 is geïntroduceerd), heeft niet alleen RAM en ROM, en daarmee dus ook de snelle adres/databussen aan boord, daarmee kun je de hele controller ook in sleep mode zetten, zodat er vrijwel niets gebeurd, totdat er een interrupt komt van een timer, I/O pin, UART, etc. Kan jouw handmatig gebeitelde stuk bergkristal dat ook? Soms zul je op het verkeerde moment een interrupt krijgt, waardoor de CPU alsnog wakker wordt en de ontvanger verstoort, maar als je vaak en vooral lang genoeg kunt slapen, moet er vroeg of laat een bericht ongeschonden doorkomen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

@Hoeben: het is een met de handbedraadde print. Godsonmogelijk om daar nog serieus aan te sleutelen zonder gewoon opnieuw te beginnen. De lay-out is wat je kunt verwachten van handbedrading. Ik heb mijn best gedaan om het zo kort mogelijk te houden. Veel beter gaat het niet worden.

Het schema is de standaard oplossing om een 80C32 met een 27C64 te bedrijven. Meer zit er ook niet op de print. Er zit zo'n grote platte condensator onder de processor. Evenzo onder de Eprom. Ik neem aan dat je wel weet wat ik bedoel. De latch heeft een 100 nF keramische ontkoppeling.
Geen 100 ohm serie weerstanden wat je aangeeft en die kan ik er ook niet meer inpassen. De twee voedingen zijn lineaire regelaars.

Er zit een software implementatie van een i2c bus op waar een 2x20 char lcd display aan kan. Daarnaast nog een tweede seriële bus om die VFD buisjes aan te sturen. Stroom loopt daar nauwelijks.

@Sparkygsx:
Mijn antieke processor kent geen low- of reduced power modes.
Het zou trouwens wel lastig worden om zo'n fiets te gebruiken omdat ik toch regelmatig het display wil updaten; ook andere functies wil ik toch redelijk snel kunnen uitvoeren. Een DCF bericht duurt toch een minuut.
Ontkoppeling van de voeding is naar behoren; elco's voor het grove werk en keramiek voor het betere werk.