Construcción de un sencillo transmisor de 77,5 KHz, para poder poner en hora los relojes DCF77 que no reciban correctamente la señal del transmisor de Alemania. DCF77 es una estación de radio situada en Alemania, que transmite en onda larga (LW). Comenzó a funcionar como una estación de frecuencia estándar el 1 de enero de 1959, y a partir de junio de 1973 se incorporó en la transmisión la información de la fecha y la hora. La señal DCF77 utiliza la codificación de cambio de amplitud para transmitir información de tiempo, codificada digitalmente al reducir la amplitud de la portadora hasta un 15% de su nivel nominal durante 0,1 o 0,2 segundos, al comienzo de cada segundo. Una reducción de 0,1 segundos indica un 0 binario; y una reducción de 0,2 segundos indica un 1 binario.
Diseño de un transmisor DCF77
A pesar de la gran precisión en frecuencia y fase con la que se transmiten las señales DCF77 desde el transmisor de Alemania, los relojes de uso doméstico no comprueban la información que reciben con tanta precisión.
Un reloj DCF77 sólo necesita recibir una portadora de 77,5 KHz, con amplitud variable al ritmo de cada segundo y la codificación de tiempo adecuada. Si colocamos un pequeño transmisor de 77,5 KHz en las proximidades de un reloj DCF77, la portadora podría tener una deriva en frecuencia de +/-300 Hz, no incluir la modulación en fase, y aumentar la profundidad de modulación en amplitud hasta el 100%. Así es posible transmitir la información DCF77 con una modulación ASK.
Todo esto facilita mucho la construcción de un transmisor experimental, que nos permita actualizar la hora de los relojes DCF77 que no estén situados en un lugar favorable para recibir las señales horarias desde el transmisor de Alemania.
Otra ventaja de disponer de un pequeño transmisor DCF77, es que podríamos utilizar estos relojes en lugares en los que nunca podrían funcionar… en América, Asia, etc.
Desde hace años estoy utilizando pequeños transmisores para sincronizar relojes DCF77, pero los dos transmisores que tengo están diseñados con algunos componentes electrónicos que actualmente son difíciles de encontrar. Por ese motivo voy a construir un nuevo transmisor DCF77, barato y muy sencillo de construir. El nuevo transmisor está construido a partir del microprocesador ATmega328P, utilizado en las placas de desarrollo Arduino UNO.
El transmisor se encarga de generar la frecuencia portadora (77,5 KHz) y controlar su modulación, interrumpiendo la señal de RF (ASK). Con el fin de facilitar el transporte y ubicación en el lugar más favorable al reloj o relojes a sincronizar, el transmisor es de baja potencia y está alimentado con una batería de Li-ion (3,7V).
La codificación DCF77 la genera una aplicación para PC, y la envía al transmisor mediante el hilo RTS de un puerto serie. Actualmente ningún PC dispone de un puerto serie (DB9), pero es muy fácil y barato conseguir un interface USB-RS232.
(Actualizado: Septiembre 2020)
El archivo que necesitas para programar el ATmega328P, lo puedes descargar de forma gratuita desde el siguiente enlace: TX_DCF77.rar
Software de control DCF77
Con el fin de poder programar y controlar el reloj LED de esfera rotante, he creado una aplicación para Windows (DCF77.exe), la cuál también incluye la funcionalidad de generar las señales DCF77. El software DCF77.exe puede controlar de forma simultánea el reloj LED de esfera rotante y el transmisor DCF77.
El software DCF77.exe lo puedes descargar de forma gratuita y con seguridad desde el siguiente enlace: Install_DCF77.rar
New version in english: Install_DCF77_eng.rar
Caja para el transmisor
La caja se considera como un complemento de cualquier montaje electrónico, y además suele ser lo más laborioso de realizar, debido a su mecanizado. Actualmente es más fácil conseguir una caja a medida y mecanizada a buen precio, utilizando una impresora 3D. El trabajo más laborioso es el realizar el diseño, pero una vez hecho, se pueden hacer todas las cajas que quieras sin la necesidad de perder más tiempo en realizar sus mecanizados.
Los ficheros que necesitas para fabricar esta caja, los puedes descargar desde el siguiente enlace:
DCF77 experimental transmitter
¿Dónde fabricar el PCB?
Actualmente hay muchas empresas que se dedican a fabricar circuitos impresos, pero no en todas podemos conseguir pequeñas tiradas a buen precio. Por suerte, ahora disponemos de Internet y es mucho más fácil que antes. Podemos buscar empresas en cualquier parte del mundo, y es más fácil encontrar un fabricante que haga nuestros prototipos (PCB) a buen precio. Una de las empresas más grandes del sector es PCBWay.
Ahora el servicio de montaje en PCBWay por $ 30, con envío GRATUITO mundial:
https://www.pcbway.es/quotesmt.aspx
Acceso a los GERBER de este PCB
Excelente trabajo. Da gusto ver tus videos.
Gracias.
Dear Jrpm,
I really liked your project and dedication, but I’m a beginner in Arduino and I’m having trouble programming it. The .ino file that you made available on the site as I see it, the code looks incomplete. Would it be possible for you to send me the code completely?
I live in Brazil, and I own some watches that I purchase on my travels in Europe and I need them to work properly.
Thank you very much for your attention
Kind regards.
Hello Alysson.
The code I put in the downloads is complete. What error do you get when compiling the Arduino file?
Dear Jrpm
The following error message appears:
«exit status 1
pwm.h: No such file or directory »
thank you again
The pwm.h library is generic from Arduino, it gives you an error because you don’t have it installed. When you install them everything should work correctly for you.
Where could I find this library? Do you have a specific website?
https://code.google.com/archive/p/arduino-pwm-frequency-library/downloads
dear Jrpm:
I really found the library with the files, but I don’t have advanced knowledge in Arduino. Not to bother, but could you email the complete code to be installed on the arduino? My timezone is -3 UTC. My email address: alysson_tec@hotmail.com
Thank you very much for your quick help so far. I will contribute to the dissemination of your blog.
Best Regards
The Arduino code is in the download section, as is the software that controls the sending of time signals to the DCF77 transmitter. If you don’t know how to load the code into Arduino, ask someone you know, who is more familiar with Arduino for help.
Hello. Very cool project! I convert your scheme to use with external Arduino Nano. And translate your good commented scetch to english: https://github.com/sheriff02/DCF77_Transmiter
If you want, i disable share of it.
And I have some questions for you:
1. Can you check scheme? And if all ok – i trace PCB.
2. Can you give me Windows Application strings or sources for translate to russian and english.
3. Where you buy fabrick 4mH coils, Very hard to make it from 0.2mm wire, 300+ turns. Or can i change capacitor to 10 nF and wind up only 421.7 uH coil?
Big thanks you for project and answers.
I’m delighted that you have made a new version of the DCF77 transmitter and share it.
The scheme you have done is fine, and it should work without problems.
It is better to use the 4 mH coil, because this way the circuit will have a better performance. I bought the 4mH coils on AliExpress.
https://es.aliexpress.com/item/32511377791.html
If you want to collaborate with the translation of the video, this is the link:
http://www.youtube.com/timedtext_video?v=vCe0u8b0ZtU&ref=share
Subtitles now appear automatically in Spanish. Some words are not translated correctly. If you have trouble understanding the texts, tell me and I make a new text.
Thanks again, the project was assembled, and all working good. Manually reel of the coil was not be easy task. I’ll take part in the translation of the video some time later.
But, I would like to suggest improvements for the PC program – to set an adjustable shift of the time zone from the default on the computer – CET + 2 is configured on my watch, because once a year they still manage to get time from Germany, and with successful synchronization, the time without a shift beats. however, when synchronizing with a computer, the wrong time +2 hours is set. also a cool function would be to adjust the color of the blinking by LED colors antenna icon in the program, for those who solder LEDs of arbitrary color. Well, I repeat, I would like to translate the application at least to English, otherwise it is hard to understand the purpose of the buttons, when repeating this project, for example, to me.
I’m glad everything works correctly for you. Thanks for the suggestions, when I have time I will make a new version of the software in English, incorporating your suggestions. The only thing I am not sure about is modifying the colors of the icon in the software. Now the only thing that is different is the ‘M’ bit, which in the box is shown with a green LED and in the software it is shown in yellow-colored … but this is because the bit ‘M’ transmits a value ‘0 ‘, and it is not necessary to indicate that it is the beginning of the minute as in the box, because this is already seen in the watch face.
I have one more question. Best to use 4 mH coil, or 4.26, as you buy from Ali?
The difference is not noticeable, and also depends on the accuracy of the C5 capacitor (1nF). If you calculate the resonance frequency at 77.5 kHz, with a 1nF capacitor, would be needed a coil of 4.2173 mH . This value is much more precise to that sold on AliExpress … but if you measure the AliExpress coils, you will see that they are really 4 mH.
Muy buen proyecto, tengo varios relojes DCF77, y aquí en Toledo, a veces le cuesta sincronizarse.
Gracias por tu dedicación
Con el transmisor podrás poner sincronizar todos tus relojes DCF77.