Die Funkuhr mit DCF77
Die Funkuhr
Das Projekt "Funkuhr mit DCF77" soll eine Erleichterung für den Alltag des Menschen sein. Die LCD-Anzeige soll das Datum und die Uhrzeit angeben und bekommt dabei den genauen Sekundentakt von dem DCF77 Modul. Durch das RTC-Modul (Echtzeitbaustein) wird die Uhrzeit auch ohne externe Stromquelle gespeichert und das nächste mal, wenn man sie wieder einschaltet, ausgegeben. Das DCF77 Modul bekommt sein Signal von einem Langwellensender in Mainflingen. Von diesem Sender werden die meisten Funkuhren in ganz Europa versorgt. Diese Uhr wird über ein Arduino Uno angesteuert
RTC-Modul (Echtzeitbaustein)
Das RTC-Modul (Real-Time Clock) ist eine Uhr mit eigener kleiner Energiequelle, also einer Batterie. Diese Batterie bewirkt, dass auch beim ausschalten die Uhrzeit weiter im Modul gespeichert wird und beim nächsten anschalten die richtige Uhrzeit angezeigt wird. Sie gibt zu jeder Zeit die physikalische und relative Zeit wieder. Als Taktgeber arbeitet ein Quarzbaustein. Dieser erhöht bei jedem Takt den Zähler. Der Microcontroller Arduino kann dann die Registerstände auslesen, um sie dann weiterzuverarbeiten
DCF77 Langwellensender
Der Zeitzeichensender DCF77 ist ein Langwellensender, der in Mainflingen in Frankfurt am Main steht.
- D für Deutschland
- C für Langwellensender
- F für Frankfurt
- 77 für die Trägerfrequenz
Dieser Langwellensender gibt den Takt für Funkuhren im Radius von 2000 km, also fast ganz Europa. Seine im Sekundentakt gesendeten Zeitzeichen übertragen innerhalb einer Minute entweder die mitteleuropäische Zeit oder die mitteleuropäische Sommerzeit. Dieser Sender funktioniert so, dass jede Sekunde, mit Ausnahme der 59. Minute einer Sekunde, eine bestimmte Zeitinformation übertragen wird. Das fehlende Signal in dieser Sekunde deutet auf einen bevorstehenden Minutenwechsel in der nächsten Sekunde hin.
Das von der Sendeantenne abgestrahlte DCF77-Signal erreicht den Empfangsort auf zwei Wegen: Zum einen breitet es sich als Bodenwelle entlang der Erdoberfläche aus, und zum anderen gelangt es als Raumwelle nach Reflexion an der ionosphärischen D-Schicht zum Empfangsort. Bei geradliniger Ausbreitung und einer Reflexion an der Unterseite der Ionosphäre ergibt sich die maximale Reichweite der DCF77-Raumwelle, wenn sie den Sendeort tangential zur Erdoberfläche verlässt und am Empfangsort auch wieder tangential einfällt. Unter diesen Annahmen beträgt die Reichweite am Tag etwa 1900 km und etwa 2100 km in der Nacht.