Le module réception horloge radio-pilotée DCF 77 est un dispositif qui permet de régler automatiquement l’heure et la date d’un système informatique ou d’un autre appareil électronique. Il est basé sur un signal radio qui est diffusé par une station de radio-pilotage située en Allemagne. Ce signal est reçu par le module réception horloge radio-pilotée DCF 77 et converti en heure et date précises. Ce dispositif est très pratique pour les systèmes informatiques et autres appareils électroniques qui doivent être synchronisés avec une heure et une date précises. Dans cet article, nous allons examiner en détail le fonctionnement du module réception horloge radio-pilotée DCF 77 et ses avantages et inconvénients.
Module réception horloge radio-pilotée DCF 77
Description
Ce module est constitué d’une carte électronique à laquelle est connecté un bâtonnet de ferrite pour réception radio.
Explication
Ce module sert à recevoir un signal radio émis depuis l’Allemagne à partir d’une horloge atomique qui a une précision de l’ordre de 1 seconde pour 1 million d’année. Il suffit d’acquérir le signal pour disposer de l’heure sans aucun réglage nécessaire.
Voir également : http://fr.wikipedia.org/wiki/DCF77
Brochage :
Très simple :
- 1 broche 0V
- 1 broche +5V
- 1 broche de signal se sortie de type numérique, à collecteur ouvert : Rappel au plus obligatoire sur cette broche !
Caractéristiques électriques
- Alimentation : 1,2 à 15V
- Consommation : 3mA à 5V, 12mA à 15V
- Sortie : numérique, à collecteur ouvert ( Rappel au plus obligatoire sur cette broche ! ).
Mise en oeuvre pratique
On connecte l’alimentation au +5V, la masse au 0V et la sortie à une broche numérique en entrée d’une carte Arduino ou autre.
La bâtonnet de ferrite doit idéalement être perpendiculaire à la direction de la ville de Francfort d’où est émis le signal.
Voici la couverture géographique du signal DCF 77 :
Les coordonnées de l’émetteur sont : 50°01′ Nord, 09°00’ Est (voir : http://www.ptb.de/en/org/4/44/442/dcf77_ort_e.htm)
- Voici ici une applet pour calculer l’Azimut en connaissant les coordonnées de 2 points : http://www.geod.nrcan.gc.ca/apps/indir/inverse_f.php
- Pour connaître les coordonnées de sa ville, le plus simple est chercher la page wikipédia de la ville qui donne les coordonnées, ou bien également dans GoogleMaps.
- Exemple :
- mon emplacement : 47° 45′ Nord, 3° 22′ Ouest (Bretagne – Lorient, soit à 1000km environ de l’émetteur )
- Emetteur DCF 77 : 50°01′ Nord, 09°00’ Est
- Le résultat obtenu avec l’applet :
- Azimut vers l’avant: 70 degrés 07 minutes 26.760 secondes
- Azimut en arrière: 259 degrés 42 minutes 38.872 secondes
- Distance: 963618.8254 mètres soit 963,6 km…
Test du Module DCF77
Procédure :
On réalise ce test en utilisant :
- côté Arduino, le programme : Affiche le résultat brut d’une conversion analogique sous forme graphique sur le PC (interface Processing)
- côté Processing, le programme : Interface oscilloscope simple utilisant port Série (80% écran – échelle Y= 0-1023) avec fenêtre de contrôle
Le montage utilisé
Conditions de réalisation
- En pleine journée, par beau temps avec quelques discrets nuages, au 1er étage d’une maison.
Résultats
Réponse avec bâton de graphite orienté dans la mauvaise direction :
Voici le résultat graphique obtenu lors d’une mesure analogique de la sortie du module avec le bâton de graphite mal orienté :
Le niveau est HAUT en permanence ce qui prouve bien qu’aucun signal n’est détecté.
Réponse avec bâton de graphite orienté dans la bonne direction :
Et maintenant, lorsque le bâton de graphite est bien orienté :
Miracle ! On obtient un niveau bas à intervalles réguliers : c’est le signal DCF 77 émis par Francfort !! On obtient très précisément une impulsion toutes les secondes.
A noter quelques artéfacts occasionnels qui devront être pris en compte dans la détection des impulsions.
Visualisation de la transition entre 2 minutes
La transition entre 2 minutes est manifestée par l’absence d’impulsion pour le bit 59 : on a donc une absence d’impulsion pendant 2 secondes.
Path:
Réponse avec bâton de graphite orienté à la limite de la bonne direction :
Et maintenant, lorsque le bâton de graphite est bien orienté à la limite de la réception :
On voit ici clairement que le signal est dégradé et on ne retrouve plus les impulsions propres que l’on obtient lorsque le bâton de graphite est orienté dans la bonne direction.
On voit ici tout l’intérêt d’un programme Processing « oscilloscope » qui va permettre de régler visuellement l’orientation du capteur et visualiser également l’allure de la réponse obtenue ce qui va permettre d’optimiser la programmation de la détection du signal par la suite. Et tout çà avec une simple carte Arduino et des logiciels libres et open-source !! Elle est pas belle la vie ?
Notre Avis
- Quand çà marche, c’est cool !
- Le module semble parfois un peu capricieux en réception…
