Afschermen DCF77 ontvanger


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.
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.
Hoeben

Special Member

Op 21 april 2019 22:58:04 schreef Leo-Bolier:
@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.


Voordeel van ontkoppeling is dat je de stroomlus kleiner maakt waardoor je minder EMC genereert, nadeel echter is dat uitgangen meer stroom kunnen leveren! Je kunt ook beads in serie met de voeding van elk ic zetten, of een kleine weerstand. Dan heb je ook de signalen gedempt.

Uiteindelijk reflecteren spoelen EMC, verandere impedanties, condensators leiden EMC door naar de GND, alleen weerstanden kunnen ze echt EMC absorberen (waarbij verliesgevende beads ook weerstanden kunnen zijn).

De 574 latch staat bekend om hard schakelen en daarmee de mogelijkheid tot EMC problemen.
Hubie

Special Member

Op 21 april 2019 12:50:23 schreef big_fat_mama:
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.


Kom nou BFM, DCF77 is toch niet iets uit het stenen tijdperk?
Het hele openbaar vervoer(bus,trein,tram) draait op DCF77 tijd en voorlopig zijn ze nog een jaar of 10 in de lucht.
Edit\Als ze morgen de stekker eruit zouden trekken zitten we met berg elektronica afval ter grote van de Mount Everest. ;-)
EricP

mét CE

Het is natuurlijk een oplossing die door een manager bedacht kan zijn, maar... Wordt het beter als je (in software) je displays uit zet? Indien ja: is het acceptabel als dat 's nachts een half uur ofzo (of tot je een sync hebt) gebeurt? Dan kun je 1x per dag syncen. Dat moet (aangenomen dat je klok op een Xtal loopt) genoeg kunnen zijn.
Het zij nog opgemerkt dat er een aanzienlijk verschil zit tussen de diverse DCF libraries.
Ik heb deze wel eens uitgeprobeerd: https://github.com/udoklein/dcf77 en dat scheelde nogal. Maar ik weet niet hoe gemakkelijk die over te zetten is naar een 8032.
Het hele openbaar vervoer(bus,trein,tram) draait op DCF77 tijd


Het openbaar vervoer heeft nooit uitgeblonken in technologische vooruitstrevendheid, inderdaad. Toch hebben we - met enige moeite, weliswaar - reeds meer dan tien jaar geleden gedaan gekregen dat het Artemis-treinopvolgingssysteem van de NMBS niet de aanvankelijk voorziene DCF-ontvangers ging gebruiken, maar wel NTP. Af en toe is Belgie niet de traagste leerling van de klas... en het Artemissysteem is intussen alweer terug afgevoerd.
hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord
@Aart. Mijn decoderingsalgoritme werkt prima. Als de ontvangst een beetje ok is heb ik de eerste de beste minuut al sync. Het probleem is de emc storing. Ik heb een ledje op de ontvanger zitten. Zo nu en dan een rijtje nette pulsen maar binnen de kortste keren een hele rits prikken.
fatbeard

Honourable Member

VFD impliceert een redelijk hoge anodespanning (vergeleken met 5V), hoe wek je die op? Cascade-schakelingen zijn namelijk ook berucht om hun EMC-gedrag...

De modulatie is pulslengte, waarbij twee discrete waardes gebruikt worden (open deur, ik weet het ;)). Maar juist daardoor kun je vrij goed uitmaken of het een stoorpuls is of niet, helemaal als je dat koppelt met een 'voorspellingsroutine' (enige heuristiek kan ook zeer nuttig zijn).
Nog een (wellicht) open deur: https://en.wikipedia.org/wiki/DCF77#Time_code_details

Bij het decoderen van laagfrequent RFID kaartjes bestaat een vergelijkbaar probleem...
Onze programmeur heeft daar een routine voor bedacht die uit signalen "waar de honden geen brood van lusten" (en die zelfs met veel fantasie niet met de hand vanaf een oscilloscoop zijn te decoderen) toch de juiste informatie weet te halen. Die routine gebruikt de reeds genoemde technieken, maar meer mag ik daar helaas niet over vertellen.
Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
De VFD spanning (circa 23 Volt, meer dan voldoende) komt uit een kleine extra trafo van 18 Volt (die blauwe op de foto). Die wordt bovenop de 5 volt logic gezet; zo kom ik aan 23Volt. Geen cascade dus.

Ik gebruik vrij ruime grenzen voor de pulsduur van de 1 en 0 signalen. Het signaal wordt elke 5 msec bemonsterd. Met name door gebrek aan RAM in de chip kan ik niet zo heel veel geavanceerd rekenwerk doen om storingen weg te filteren.

Indertijd her en der wat applicaties gemaakt met dit algoritme maar altijd met externe antenne. Nooit problemen mee gehad. Nu met interne antenne gaat het te vaak mis. 1 x per dag een sync is al goed genoeg maar zelfs dat haal ik bij lange na niet. Het vervelende is dat maar een paar cm extra ruimte tussen antenne en de rest al genoeg is. Maar als gezegd dan moet ik een andere behuizing gaan opscharrelen of maken.
Voorlopig zie het als een uitdaging om het binnen de huidige beperking voor elkaar te krijgen.

Wat ik in het algemeen zie is soms lange periodes zonder signaal, dan weer een aantal goed lijkende pulsen (een doodenkele keer net lang genoeg om een geldige tijd te vinden) en dan weer een hele tijd snelle korte prikken.
Tja. Als je een modernere processor gebruikt als de ATMEGA328 dan heb je 2k geheugen. Dan kan je dingen doen als: houd van de 200 5ms periodes in de seconde bij op welke je een opgaande flank hebt gezien. De "uitschieters" in deze grafiek kan je terugkoppelen naar "moet hokje nul worden". Dus je zet je interne klok iets sneller als ie laag-maar-niet-nul is en langzamer als je zeg rond de 900ms veel opgaande flanken ziet.

Maar als ik jou zo hoor over dat ie soms een periode aardig doet en dan ineens weer een tijd niet, dan begin ik te denken dat mogelijk de AGC in de war raakt van iets. Zou dat niet "stoorpulsen op de voeding" kunenn zijn? Zou het strekken van de draden de impedantie van de voedingsdraden verhogen? Helpt het om een spoeltje in je voeding op te nemen? (DCF ontvanger voeden vanuit de VOEDING, niet doorlussen van de rest van de schakeling. En een spoeltje proberen. Tussen voeding en DCF, maar misschien ook tussen voeding en digitale elektronica....).
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Ik ga zeker ook de voeding nog eens bekijken. Eventueel zelfs een aparte kleine 5 volt regelaar.
miedema

Golden Member

Ha Leo-Bolier,

Allerlei mogelijkheden van storings oorzaken worden aangedragen....
Is het niet handiger om eerst eens te proberen om te achterhalen waar je storing echt vandaan komt? :-)

Klem het aarddraadje van je scope probe aan de tip. Met dat lusje heb je een redelijk goed werkende EMC probe, zeker voor problemen rond 77kHz. Kijk met lusje eens rond in je klok....

groet, gertjan.
fatbeard

Honourable Member

Om iets preciezer te kunnen lokaliseren kun je ook een spoeltje pakken van een paar honderd µH tot een paar mH, bij voorkeur een NIET afgeschermd vertikaal exemplaar.
(een enkele lus van de probe-aarding is wat groot voor precies zoekwerk en ook wat ongevoelig voor 77kHz).

Een TAPIR is een uitkomst hier, ook al zijn de oorspronkelijke bouwpakketten niet meer verkrijgbaar. Het is gelukkig niet moeilijk om iets zelf in elkaar te fröbelen, daat zijn zelfs al topics over geweest.

[edit]
Om je RAM geheugen uit te breiden kun je een soort piggyback maken op de EPROM, dat laat zich met enige moeite wel op een paar in elkaar gestoken DIL-sockets maken.
Bij een eerdere baas was een bestaand ontwerp (voor de kenners: de KP1500) met obsolete ROM-based processor op die manier geüpgrade, door op de plek voor de externe RAM een 'paddestoel' te plaatsen met EPROM en RAM. Had (iirc) slechts één draadje extra nodig: A15..
Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
miedema

Golden Member

Die lus van de scope probe zal inderdaad te groot zijn om precies de plek te localiseren.
Maar je ziet aan het soort storing (golfvorm, frequentie) wat de bron is. Voeding, CPU clock of display buisjes etc.

Maar meer ideeën om (beter) te meten is natuurlijk altijd goed!
Meten is weten, gissen doet missen.....

groet, Gertjan.
Spoeltjes heb ik genoeg dus daar zal wel iets bruikbaars bij zitten om wat te gaan meten.

Had trouwens nog niet aan het schakelen van die 7-segments displays gedacht. Is wel 23 Volt wat aan en uit gaat hoewel er nauwelijks stroom loopt. Maar omdat ik geen seconden vertoon zijn de veranderingen maar 1x per minuut. Het aansturen gebeurt wel iets van 5..6 x per seconde en dat zijn een klok-, data- strobe en blankline...en dat 40x elke slag. Dat is 5 volt maar stroom loopt er nauwelijks.

Een piggyback op de eprom is ook een idee maar ik krijg die er niet meer tussen vrees ik. Ben ook wat huiverig om aan die handbedrade bussen te sleutelen. Te vaak meegemaakt dat het vervolgens niet meer werkte omdat er een sluitinkje was ontstaan of een verbindingkje losgeraakt.