DCF77 Radioklok & Analyzer v2.0 – Arduino Mega/UNO Project

Onderdelen en Benodigdheden

Over dit Project

Na de ontdekking van het Arduino-platform wilde de maker een nuttige radioklok bouwen die niet alleen de tijd toont, maar ook laat zien wat er "onder de motorkap" gebeurt bij de ontvangst van het DCF77-signuit (uit Duitsland). Na honderden uren knutselen en fouten maken, ontstond een werkende klok met eigen code en printplaatontwerpen.

Versie 2.0 Verbeteringen

• Code volledig herschreven en uitgebreid gecommentarieerd
• PIR-bewegingsensor toegevoegd voor energiebesparing (displays uit bij afwezigheid)
• DCF77 Superfilter (op aparte Arduino Uno) voor schoon signaal bij slechte ontvangst
• Extra display voor temperatuur of zonop/ondergang tijden
• Ingebouwd in een staande klok (grandfather clock)

Frontpaneel en Behuizing

Het frontpaneel is ontworpen in Inkscape (gratis vectorprogramma). Productie via een online fotoservice op DiBond-paneel (28€ inclusief verzending). Let op: vraag vooraf of 1:1 print mogelijk is! Na een eerste mislukte poging (te groot geprint) werd een correcte panel geleverd. Vervolgens veel boren en frezen voor de componenten.

Code

DCF Analyzer / Klok v2.1 (Arduino Mega)

De volledige code is uitgebreid (1000+ regels) en bevat:

• DCF77 signaalverwerking met interrupt-opvang (pin 2)
• Pariteitscontrole van de 3 pariteitsbits in DCF77 signaal
• RTC synchronisatie (DS1307 via I2C)
• Temperatuurmetering met DS18B20 (OneWire)
• Maxim 7219 LED-display sturing (7 displays in daisy-chain)
• LED-ringen voor visualisatie van binnenkomende DCF-bits
• Energiesparmodus: nacht-uitschakeling + PIR-gebaseerde uitschakeling
• DCF geluidssignaal (buzzer) optioneel
• Uurslag (chime) via Adafruit Soundboard

Belangrijke definities:

#define DCF77PIN 2              // Interrupt pin
#define PIRDETECTORPIN 3
#define BUZZERSWITCHPIN 4
#define CHIMESWITCHPIN 5
#define POWERSAVESWITCHPIN 6
#define TEMPSENSORPIN 8         // DS18B20
#define TEMPRESETPIN 9
#define MAXIMCCLD 10, MAXIMCCCLK 11, MAXIMCCDATA 12  // Maxim 7219
// LED pinnen 22-50 voor dagen, status, pariteit, etc.
#define BUZZER A7
#define SPEAKERVOLPIN A6
#define CHIMEPIN A5

De code is onder GNU LGPL licentie beschikbaar. Download de volledige sketch voor alle details.

Superfilter Sketch (Arduino Uno)

Deze code draait op een aparte Arduino Uno tussen de DCF77-antenne en de Mega. Het is de "Superfilter" van Udo Klein (blinkenlight.net) die een ruisch signaal opschoont en een gesynthetiseerd signaal produceert.

// DCF77 Superfilter 3.0 - Udo Klein
#include 

// Pin configuratie voor gefilterde, semi-gesynthetiseerde en gesynthetiseerde uitgang
// Zie code voor volledige pin-mapping
void setup() {
  // Serial, pinnen, clock initialisatie
}
void loop() {
  // Continue signaalverwerking en statusreporting
}

Aangepaste Onderdelen en Behuizingen (PCB Ontwerpen)

• PCB voor Tijd/Datum displays (Maxim 7219, Adafruit 0.56" 7-segment) - ZIP bestand
• PCB voor compacte 7-segment displays (KingBright SC39-11SRWA) - ZIP bestand
• Geluidbestanden: tikgeluid en uurslag (voor grootvaderklok) - ZIP bestand

Schema's

Volledig elektrisch schema (EAGLE/KiCad formaat) beschikbaar als download (ZIP).