1 引言
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/273290.htm隨著時代的發展，人類對於精確的時間越來越重視，像國防、衛星、天氣監控等系統，需要精確的時間來做資料的備份以及同步的處理。傳統的計時方式難以滿足日益精確的時間要求，融合了微電子技術、計算機技術、通訊技術與現代時頻技術的電波鐘正是成為合適的選擇。它接收授時中心以無線電長波傳送的標準時間信號，並通過內置微處理器解碼處理，從而實現時間自動校準，使電波鐘表顯示的時間與國家的標準時間保持高度同步。
鑑於目前我國 BPC 低頻時碼格式尚未公開，我們只能製作接收日本 JJY60 信號的電波鐘表。日本是全世界對電波計時倡導最積極的國家之一，在狹長的地理範圍裡，就搭建了兩臺電波發射站，由福島(40kHz)和九州(60kHz)兩處發射。其覆蓋範圍如圖 1 所示。
JJY 編碼格式以 1 分鐘為 1 幀，每秒接收 1 位時碼信息。這些信息以 BCD 碼格式表示，有不同的權重值。時碼信息為脈衝信號，每秒的開始對應於 1 位脈衝信號的上升沿，這樣可以與標準時間精確同步。不同的脈衝寬度表示不同的時碼，高電平寬度為0.2s 表示定位碼 P 碼， 0.8s 表示邏輯 0， 0.5s 表示邏輯 1 。時間信息為各位數值乘以權重值的求和。在第 59 秒和第 0 秒連續兩個定位碼表示一個新幀的起始。時碼信息中不包含月和日信息，而是包含 1 年從 1 月 1 日開始的天數。各信息位的含義見圖 2。
2 系統構建
基於日本低頻時碼授時信號 JJY 的數字電波鐘設計，以瑞薩 16 位單片機R7F0C002 為處理核心，以 CME6005 專用 IC 為主要接收晶片，通過軟體算法，實現授時信號遠距離的接收，時間精度達到秒同步。
R7F0C002 內部集成了 RTC 功能，這樣即使在不接收授時信號的情況下，電波鐘也可以正常工作並保證時間準確。此外， MCU 內部還集成了 LCD 驅動器/控制器，可以直接控制 LCD 面板，實時顯示時、分、秒、年、月、日、星期等時間信息。
此電波鐘具有 5 個獨立的按鍵，分別完成接收授時電波並更新當前時間任務，時間設置任務以及鬧鐘設置任務。 LED 電路可對接收電波成功與否進行實時指示。整個方案原理框圖如圖 3 所示。
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