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电波钟解决方案SP6007 SP6011

电波钟表是继石英电子钟表之后的新一代的产品,它的出现开拓了时间计量的新里程,使精密时间的简便自动接收,为许多应用提供了可靠时间基准。

电波钟表是在石英电子钟表内增加了接收无线电长波信号、数据处理、自动校正的功能结构,这样就能接收地面发射站以长波发送的标准时间信号,每只电波钟表在接收到这一精确的时码后,经数据处理器处理,即可自动校正石英电子钟表的走时误差,使每只电波钟的走时都受统一精确的时码控制,从而实现了所有电波钟高精度的计量时间和显示时间的一致性。

如果你上某宝,搜索电波钟,产品丰富,保证亮瞎你的眼睛。

电波钟.jpg

五十年代末,德国就在法兰克福建台,发射频率为77.5kHz的长波时间信号。第一只作为商业用途的电波钟诞生于1986年。除法兰克福外,德国和法国又各建一个长波发射台,发播信号已可覆盖全欧洲,这为整个欧洲提高时间计量精度和时间显示的统一创造了先决条件。德国荣汉斯公司生产的电波钟已经上市并畅销欧洲市场,电波钟在欧洲钟表市场占有率已达30%。一些发达国家如美国、英国、法国、瑞士和日本等已先后建立了自己的发射台,而美国和日本更将发射台的发射功率提高了几倍。泰国、马来西亚也在酝酿建设长波信号发播台。 现在海外开设电波钟服务的国家有几十个,频率从最低的25kHz到30MHz(已经从早期的长波迈步进入短波波段)。

国家授时中心在陕西蒲城建立了一个800kw的100kHz发射台,还在河南商丘建立了一个90kW的68.5kHz发射台,前者的覆盖距离最远达到3000km。两个频点的覆盖几乎包括了全国所有的陆地。陕西天文台和国内外有关企业合作,致力推动中国电波钟的发展。但出于商业和其他方面的考量,相关企业对电波钟的数据格式进行了版权保护和数据加密。这直接导致了电波钟在行业中的推广使用收到限制。由于数据单向加密的脆弱性,许多DIYer采用积累数据的方式进行破解,或者在东南沿海的话干脆接受日本的开放信号。

这个时候频点多,解调方法不同,设计就麻烦了。


这里介绍无锡硅动力的SP6007单芯片电波钟接受解码芯片。

SP6007_single freq.jpg

上图是对应单频点的,如果要同时接受国内和日本信号,怎么办呢?

SP6007_double freq.jpg

直接并联一个晶阵即可。

还有人问我,要是三频怎么办?嘿嘿,我不说,估计你自己能猜到。

该芯片使用非常简单。但是要改善性能,取得较好的接收灵敏度,输入天线、谐振电容应尽量满足以下条件

  1. 天线空载Q值在100以上,初导磁率达2000以上。
  2. 在空间允许的情况下,尽量采用截面积较大,长度较长的磁棒。
  3. 为与IC匹配,天线的谐振阻抗在40K~100K范围内,按照这个要求,推荐谐振电容的取值在2.2nF~6.8nF。
  4. 在谐振电容选定的情况下,天线的电感量可按照以下公式进行计算
    f1.jpg
  5. 谐振电容必须尽可能靠近天线,并使天线到IC输入的连接线双绞,以减少IC的输入端噪声反馈回天线所造成的干扰
  6. DEM、PK电容取值一般成固定比例,例如:PK电容取2.2uF,DEM电容则取22nF。这两个电容如果取值太小会使信号容易受到干扰。如果取值太大会带来以下后果:DEM电容取值太大:会造成灵敏度变差;PK电容取值太大:会使启动时间变长,AGC反应时间变长。
  7. 电波钟接收器很容易受到外界信号的干扰,测试时应在专用屏蔽房进行。在实际使用过程中,应远离烙铁、示波器、电视、电脑、微波炉等电器设备。

SP6007的输出是数字逻辑信号,需要MCU进行解调。

网上有一个流传很久的解码部分代码,我把它附在本文附件,需要的可以下载。

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