永不消逝的电波——Arduino制作BCD码电波钟

分隔线内引自百度百科

简介

电波表
所谓电波表，机身由原子时钟和无线电接收系统组成，由国家授时中心发出准确时间，通过无线电接收系统接收、经CPU处理后显示时间，电波表30万年误差不会超过一秒。简单的说就是一种接受标准时间信息的电波后，可以自动校对时间的手表。电波钟表是人类计时技术发展历程中，继沙漏、日晷、机械钟表、石英钟表之后的第五代计时器。电波钟表技术和产品的出现是人类计时史的又一次革命。
2技术特点

电波表
电波钟表将传统钟表技术与现代时频技术、微电子技术、通讯技术、计算机技术等多项技术相结合，通过接收国家授时中心以无线电长波传送的标准时间信号，经过内置微处理器解码处理后，自动校准计时器走时，使电波钟表显示的时间与国家保持的标准时间自动保持精确同步。
中国科学院国家授时中心与**公司合作，开发低频时码电波授时新技术，致力推动中国电波钟技术发展，推出具有中国自主知识产权的电波钟表，使中国成为世界上继德国、美国、英国、日本之后第五个实现长波授时技术民用化的国家。

我算是第一批中国制式电波手表的用户，大概07年底入手的,CITIZEN BPC码电波表。
见当时新闻 http://www.dpcrct.com/dongtai/07.htm

后来单位也统一配发了电波表，几个同事手表放一排，秒针都是同步的，很有乐趣。
所以我野心膨胀，一直想找机会自制一个电波钟。
终于等到tb有模块出售了，15块，其实不算便宜。可到手后，发现不带解码功能。自己也一直没有合适的解码思路，闲置了。
专业电子论坛也试着破解过编码，都不完美。偶然发现一些资料，感觉趁热打铁，将代码解出来了。
资料地址 http://wenku.baidu.com/view/0b2e2526a5e9856a56126017.html
按照发布者的思路，其实自己设计电路接收并不复杂，只是灵敏度问题。
参考amoBBS.com上发布的帖子，相关编码规则

【二】BPC天线模块介绍：


BPC电波钟天线模块采用CME6005高灵敏度IC,性能稳定可靠，低碳低功耗，工作电压范围1.5~3.5V，工作电流70~100uA，静态电流0.2~2uA。

反面有白油字样V, G, T,空, P, H；脚位间隔是2.54mm。

V-接电源VCC，1.5~3.5V

G-接地GND

T-时间信号反向输出端

空（无丝印）-时间信号正向输出端

P-模块使能端，工作接底，静态接高

H-自动增益控制接高电平（模块已连好高电平）

试验过程

每一个夜黑风高的夜晚，总会有些奇迹发生。

电路很简单。

由于模块对开关电源非常敏感，我选择了一节3.6v电池接 V和G端（最高电压为3.5v，用两节1.5v电池最好）
然后G端和Arduino GND连接。
时间信号正向输出端接Arduino A0
就这么简单。

测试：我从藏宝箱里找了一个80年代的电话话筒，压电陶瓷的，直接 输出端和地，听见有节奏的咔哒声。如果将模块距离电脑屏幕稍近，立即能听见强烈干扰，估计是屏幕升压电路引起的。

特别注意！ 模块应远离电脑屏幕，否则会引入很强干扰。

开始解析信号。考虑晚上干扰少，成功率比较高。
终于得到了一堆数据。
........
0011302423103103133
0011302413103103133
0011302433103033133
0011302423103033123
0011302413103033123
.......

第一次解码，傻了根本找不出有效数据。
这是4进制数据，不应该出现4，我做的分隔符。
失败了。

隔了一周，我将资料全打印出来，没事就分析下。发现是程序的问题。
开始改进，终于得到了完整的数据。
目前的数据
........

2003021132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:0PM

0003022133022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:20PM

1003022132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:10:40PM

2003022132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:0PM

0003023132022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:20PM

1003023133022230310
2013-11-10 Week:7 Time: 3:11:40PM

.......


左侧是电波手表作为基准对照，分秒不差。

基础解码程序，不带任何纠错及验证功能。
不考虑纠错的话，可以直接每天校准DS1302时钟模块了
int timeWidth=0;int dataOut=0;int lostData=0;int flag=0;int P0=0;int P1=0;int P2=0;int P3=0;int P4=0;int BPChour=0;int BPCminuate=0;int BPCsecond;int BPCweek=0;int BPCday=0;int BPCmonth=0;int BPCyear=0;int BPCArray[19]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; void setup() {Serial.begin(9600);}void loop() {int sensorValue = analogRead(A0);if(sensorValue<100){ //低位触发计数开始 timeWidth++; lostData=0;}else if(timeWidth!=0){ //高位输出，如果不为空，则输出脉宽信息 dataOut=timeWidth-1; // Serial.print(dataOut); //输出原始数据 BPCArray[flag]=dataOut; flag++; timeWidth=0;}else{ //低电平计时数开始 BPCArray[18]=dataOut; lostData++; if(lostData>12){ //判断是否为1S缺秒脉冲标志，是则换行 Serial.println(""); ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// int i; for (i = 0; i < 19; i = i + 1) { Serial.print(BPCArray[i]);////统一输出存储数据 } Serial.println(""); P1=BPCArray[

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