DCF77-Anzeige für OpAmp-Verstärker mit ATtiny24

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Anzeige für geregeltem OpAmp sync-Signale mit ATtiny24

Dieses Projekt ist experimentell. Ich bin nicht sicher, ob und wie es funktioniert. Die Software dafür ist noch in Arbeit. Nachbau auf eigene Gefahr!

4.6 DCF77-Anzeige für Sync-Signale vom geregelten Operationsverstärker mit ATtiny24

Der DCF77-Geradeausempfänger mit dem geregelten Operationsverstärker gibt an den beiden Pins 3 und 7 ein synchrones serielles Signal ab. In diesem Teilprojekt werden diese Signale ausgewertet und auf einer LCD angezeigt. Damit kann eine Anzeige von Datum und Uhrzeit erfolgen und es können Statusmeldungen des DCF77-Empfängers dargestellt werden.

4.6.1 Benötigte Hardware

Die notwendige Hardware ist hier dargestellt und ausführlich beschrieben. Gehen tun folgende LCD-Typen:

Einzeilig, 8 Zeichen: In der OpAmpReg-Software das Kurzformat einstellen, keine Statusmeldungen, Anzeige der Uhrzeit: 00:00:00
Zweizeilig, 16 Zeichen: In der OpAmpReg-Software das Langformat einstellen, kurze Statusmeldungen, Anzeige: Zeile 1 = 00:00:00 UTC/MEZ/MESZ, Zeile 2 = 01.01.00 Wt E0
Vierzeiig, 20 Zeichen: In der OpAmpReg-Software das Langformat einstellen, lange Statusmeldungen, darauf achten dass cEN übereinstimmend eingestellt ist (wegen Wochentagserkennung), Anzeige: Zeile 1 = Zeit=00:00:00 UTC/MEZ/MESZ, Zeile 2 = Datum=01.01.00 Wochentag, Zeile 3: Lange DCF-Fehler-Anzeige, Zeile 4: Status-Meldungen

Um den OpAmpReg-Empfänger mit der tn24lcd-Experimentierschaltung zu verbinden, benötigen wir nur eine sechspolige Buchse, die in den Stecker passt und mit dem ATTiny24 auf der Experimentier-Schaltung verbindet.

Anschluss des OpAmpReg-Empfaengers an die tn24-LCD

Anschluss des OpAmpReg-Empfaengers an die tn24-LCD

Das ist schon alles. Alles andere macht die Software.

4.6.2 Die Software

Die Software ist in Assembler geschrieben. Sie kann hier heruntergeladen werden. Sie benötigt zum Assemblieren die LCD-Include-Routinen. Die Software arbeitet mit dem Default-Takt des ATtiny24 (1 MHz), es müssen daher keine Fuses verstellt werden.

Sync-Anzeige beim Init

So sieht die Software auf einer 4*20 LCD beim Starten oder Init aus.

Sync-Anzeige mit Uhrzeit, Datum

Und so wird die Uhrzeit, das Datum und anderes angezeigt. In der vierten Zeile ist die Messung der Baudrate eingeblendet, sie lässt sich per Quellcode auch ausschalten.

Die folgenden Einstellungen der LCD sind im Quellcode an den eigenen Bedarf anzupassen. Insbesondere die Konstanten LcdLines und LcdCols sind für den eigenen Bedarf entscheidend, von diesen hängt auch das von der Software dargestellte Format ab. Sie sollten denjenigen in der Sende-Software genau entsprechen. Folgende Einstellungen habe ich gewählt:


.equ clock = 1000000 ; Taktfrequenz Prozessor in Hz
; LCD-Groesse:
  .equ LcdLines = 4 ; Anzahl Zeilen (1, 2, 4)
  .equ LcdCols = 20 ; Anzahl Zeichen pro Zeile (8..24)
; LCD-Ansteuerung
  .equ LcdBits = 4 ; Busbreite (4 oder 8)
  ; Wenn 4-Bit-Ansteuerung:
    .equ Lcd4High = 1 ; Busnibble (1=Oberes, 0=Unteres)
  .equ LcdWait = 0 ; Ansteuerung (0 mit Busy, 1 mit Warteschleifen)
; LCD-Datenports
  .equ pLcdDO = PORTA ; Daten-Ausgabe-Port
  .equ pLcdDD = DDRA ; Daten-Richtungs-Port
; LCD-Kontrollports und -pins
  .equ pLcdCEO = PORTB ; Control E Ausgabe-Port
  .equ bLcdCEO = PORTB2 ; Controll E Ausgabe-Portpin
  .equ pLcdCED = DDRB ; Control E Richtungs-Port
  .equ bLcdCED = DDB2 ; Control E Richtungs-Portpin
  .equ pLcdCRSO = PORTB ; Control RS Ausgabe-Port
  .equ bLcdCRSO = PORTB0 ; Controll RS Ausgabe-Portpin
  .equ pLcdCRSD = DDRB ; Control RS Richtungs-Port
  .equ bLcdCRSD = DDB0 ; Control RS Richtungs-Portpin
; Wenn LcdWait = 0:
  .equ pLcdDI = PINA ; Daten-Input-Port
  .equ pLcdCRWO = PORTB ; Control RW Ausgabe-Port
  .equ bLcdCRWO = PORTB1 ; Control RW Ausgabe-Portpin
  .equ pLcdCRWD = DDRB ; Control RW Richtungs-Port
  .equ bLcdCRWD = DDB1 ; Control RW Richtungs-Portpin

Weitere Einstellungen im Quellcode sind:

clock stellt die interne RC-Osillator-Frequenz dar und wirkt sich auf das gesamte Timing, u.a. auch bei LCD-Zugriffen, aus.
cBaud macht sich nur bemerkbar, wenn der Debug-Modus für die Geschwindigkeitsmessung eingestellt ist (siehe Debug-Konstanten). Sie dient ferner dazu, bei Teilübertragungen von Bytes mit einem Time-Out den Beginn wieder einustellen. Eine deutlich u niedrige Einstellung kann Empfangsprobleme verursachen. Ansonsten verarbeitet die Software jede beliebige Baudrate bis ca. 30 kBd automatisch.
cRevert kehrt die Polarität von Daten- und Takt-Eingang um. Diese Einstellung sollte unbedingt derjenigen in der Sende-Software entsprechen, weil es sonst zu Puffer-Überläufen kommen kann.
cEN: 1 stellt auf englisches Ausgabeformat um, default 0 = deutsch, wirkt sich nur auf die Texte aus, die beim Init und danach auf der LCD erscheinen. Alles andere bestimmt die Sende-Software.

Zur Fehlersuche habe ich im Kopf auch noch Debug-Eoinstellungen belassen:

cDebugSyncSpeed = 1 misst die Baudrate anhand der Dauer der letzten acht Bits, errechnet aus der eingestellten Clock-Rate und dem TC0-Vorteiler die Baudrate durch eine 32-Bit-durch-16-Division und gibt diese sekündlich in Zeile 4 der LCD aus (funktioniert nur bei vierzeiligen LCDs und bei Zeilenlängen der LCD ab 20!). Damit dies auch bei niedrigen Baudraten funktioniert, muss die Konstante cBaud grob derjenigen ähneln, die auch der Sender verwendet, da sich daraus der TC0-Vorteiler einstellt. Die Schwellenwerte für die Umstellung auf andere TC0-Vorteiler können dem Quellcode entnommen werden.
Die Konstanten cDebugSeconds, cDebugMinutes, cDebugHours, cDebugDivTest wurden nur während der Software-Entwicklung verwendet, sie müssen alle auf Null gesett werden, damit die Software korrekt funktioniert.
Die Konstante cDebugPcInt = 1 bewirkt, dass bei jedem eingehenden Clock-Impuls an PA1 eine LED am Ausgang PA2 getorkelt wird. Sie lässt sich zum Debuggen des PCINTs verwenden. Ist die Konstante 1, dann werden KEINE eingehenden Bits verarbeitet.

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