Frequentie Standaard

Ik wou al een tijdje een frequentie standaard hebben om mijn counters eens te eiken. Ik heb namelijk wel eens het idee dat ze er nog wel eens flink naast zitten. Na wat zoekwerk hier en daar kwam ik verschillende ideeën tegen, met een GPS tijdsbasis, stand alone, of met DCF-77 tijdsbasis. Er zullen vast nog wel meer mogelijk heden zijn maar ik heb besloten het met een DCF-77 tijdsbasis te gaan doen. Het kloppend hart worden gevormd door 2 Pic's. De ene gaat de DCF-77 tijd vertalen en houd temperatuur in de oven waar het kristal in zit op peil. Een gelijkmatige temperatuur is immers een must voor een stabiele werking van het kristal. Het geen dat de andere Pic gaat doen of doet, stelt eigenlijk niet veel voor maar is wel van cruciaal belang. Deze moet er namelijk voor zorgen dat het kristal in de pas blijft lopen, en als dat niet zo is moet hij de spanning waar het kristal mee gevoed wordt iets verlagen of verhogen zodat deze weer in de pas gaat lopen. Het idee om het zo te doen is geïnspireerd op een idee van Pros. Wat hier te vinden is.

Hier onder een aantal foto's van de behuizing.

IMG 0821

IMG 0822

IMG 0825

IMG 0826

Nog een paar foto's...

IMG 0828

IMG 0829

Update: 08-12-2013,

Vandaag weer een vordering gemaakt met de frequentie standaard, de oscillator. De oscillator bestaat uit weinig meer dan een inverter, twee weerstanden, een kristal en enkele condensators. Om de werking van de oscillator zo min mogelijk te beïnvloeden, is aan de uitgang een buffer geplaatst, een 74HC14. Er is voor een afzonderlijk IC gekozen zodat dat de overige inverters in de 74HCU04 zich rustig houden. Met de potmeter boven het middelste IC (de 74HC14) kan de gelijkspanning op de ingangen van de 74HC14 halfweg tussen zijn omslagpunten ingesteld worden, zodat op de uitgang een mooie evenwichtige blokgolf naar buiten komt. Dat is belangrijk omdat deze blokgolf gebruikt word als klok voor een microcontroller. Deze microcontroller, een Pic16F628a die ook op de print van de oscillator zit maakt van het 10Mhz klok signaal een seconde puls. Deze wordt door de hoofd microcontroller, een Pic16F876a gebruikt om een eigen normale klok aan te drijven. Tevens vergelijkt hij deze klok met de DCF-77 klok. Als er ook maar een minieme afwijking tussen beide zit dan wordt de oscillator iets bij geregeld. Wel op voorwaarde dat de oven waar de oscillator in zit op temperatuur is. Hoe dat geregeld wordt komt later aan bod. Hieronder een 2 tal foto's van de oscillator.

Frequentie Standaard 1

Frequentie Standaard 4

Update: 02-01-2013,

Het kloppend hart van de frequentie standaard, een Pic16F876a heeft vandaag zijn plekje op het moederbord gevonden. Wat hij wel en niet doet komt later ter sprake. Nu alleen een aantal foto's van het "moederbord" in test fase.

Frequentie Standaard CPU 2

Frequentie Standaard CPU 3

Frequentie Standaard CPU 5

Frequentie Standaard CPU 4

Update: 27-04-2014,

Het heeft even geduurd maar er zijn weer wat vorderingen. De software begint aardig te lopen en het definitieve idee/eindontwerp is klaar. Hierom besloten om een begin met de behuizing te maken. Hu, er was toch al een behuizing? Dat klopt deze is echter te klein ivm nieuwe ideeën en een aantal problemen waar we op stuiten. Zoals de kachel die de TCXO op temperatuur moet houden viel veel groter uit als in het begin gedacht. Ook was er te kort plaats voor extra uitgangen. Dus moest er maar een nieuwe komen.....

Frequentie Standaard 5

Frequentie Standaard 6

Frequentie Standaard 7

Frequentie Standaard 9

Er staat nu nog van alles op het scherm om van alles te controlleren. Een korte beschijving van alles: Boverste regel geeft de DCF-77 tijd. De 2e regel geeft de oscillator tijd en daar achter staat nog het aantal gemiste secondes. Op de 3e regel als eerst de temperatuur van de oven met daar achter een aantal test variabelen. Op de 4e regel staat de temperatuur van de buitenkant van de oven.

Beschrijving van de leds is als volgt, de eerste rij met 4 leds geven de DCF errors aan. O.a reserve antenne, (op zich geen echte error maar toch handig om te weten.) Min parity, uren parity en datum parity. De 2e rij leds, led1 geeft de sec puls van het DCF-77 signaal, led2 geeft de OSC sec puls aan, led3 geeft aan of de kachel van de oscillator aan is, led4 geeft in het algemeen aan of er een error is. De 3e rij leds, led1 geeft aan of de temperatuur van de oscillator te laag is, led2 geeft weer aan of de temperatuur te hoog is, led3 geeft aan of de oscillator "gelockt" is. led4 heeft nog geen functie.

Wegens te veel onstabiliteit in DCF-77 signaal en software issues, project gestopt.