Часы с gps синхронизацией. Все про радиосинхронизацию часов Casio

Революционные часы Seiko Astron GPS Solar были представлены на BaselWorld 2012 году. Их сравнивали с самыми первыми Астронами, которые дали старт кварцевой революции. О популярности часов с функцией GPS можно даже не говорить. Приобрести часы Seiko Astron GPS Solar не прочь как коллекционеры, так и просто любители технических новинок. В 2013 году дизайн моделей обновили, они стали выглядеть ярче, но при этом, не потеряли свой функционал.


Мужские японские часы Seiko SAS029J1

Seiko Astron GPS Solar стали первыми в мире солнечными часами с функцией GPS . Они не требуют внешнего источника энергии, используя энергию света . Они соединяются с сетью GPS и отображают время с точностью атомных часов.

Новая лимитированная модель Astron GPS Solar 2013 сохранила свои прежние габариты (диаметр корпуса 47мм, толщина 16,5мм), но зато значительно «скинула» в весе. В отличие от часов 2012 года, корпус и браслет новинки выполнены из легкого титана . Безель, на который нанесены сокращенные названия городов, - из керамики.



Ежедневно часы автоматически соединяются с четырьмя или более спутниками GPS и для корректировки часового пояса, точного времени и даты. На Земле существует 39 часовых поясов , и часы Astron GPS Solar 2013 знают все! Для установки данных требуется примерно 6-10 секунд. Важный момент: для синхронизации обязательно находиться либо на улице, либо близко к окну. Так сигналы спутников будут более четкими.


Счетчик, отображающий второй часовой пояс в 24-часовом формате , расположен на отметке «6 часов». Вечный календарь - это окошко даты на «3 часа». Ретроградный индикатор несет в себе сразу несколько функций: отображает состояние зарядки батареи, включение/отключение летнего времени, способ приема GPS-сигнала. Для переключения функций предназначена кнопка у отметки «10 часов».

Названия городов на безеле соединяются с цифрами, нанесенными на внешнюю шкалу на циферблате, для определения время в других городах мира.



Внутри часов Seiko Astron GPS Solar 2013 установлен кварцевый механизм калибра 7X52 с автоматической или ручной спутниковой коррекцией времени.

Ручная настройка времени и даты

В часах использует такой же аккумулятор, как и в мобильных телефонах, только меньший по размерам, более надежный и долговечный. Предусмотрена и функция сохранения энергии. Запас хода при полной зарядке аккумулятора - 6 месяцев , при включенной функции сохранения энергии - 2 года. Если оставшейся энергии не достаточно (стрелка индикатора указывает на «E» (недостаточно энергии)), интервалы между настройками времени, даты и пояса автоматически увеличиваются. Кроме того, авторегулировка не проводится в режиме «В полете».


Чтобы повысить читаемость циферблата, защищенного сапфировым стеком, в темное время суток, на стрелки и метки нанесен люминесцентный состав LumiBrite .



Как мы уж говорили, Астрон предстали в 2013 году в обновленном дизайне: так, например, браслет украшен белыми керамическими вставками.

Браслет оснащен раскладывающейся застежкой с системой блокировки , которая призвана защитить часы от случайного расстегивания.


В часах можно плавать - уровень водозащиты (до 100 метров) соответствует. Надежный прочный корпус и завинчивающаяся заводная головка не позволят проникнуть влаге внутрь.


Оказавшись где-нибудь посреди пустынного океана, сориентироваться было невозможно. Только установив момент, в который наступает полдень, и сравнив его с полуднем на часах, синхронизированных с «домашним» временем, можно было с достаточной точностью установить свою долготу. Хронометры великого английского мастера Джона Гаррисона синхронизировались с Гринвичским временем и позволили Флоту Ее Величества царить над мировым океаном в течение столетий.

Сегодня время уже другое, Новейшее, и такой «хайтек» как глобальная навигация доступен всем и повсеместно: спутники GPS и ГЛОНАСС помогут сориентироваться в любой точке планеты. Хотя без особо точных часов не будут работать и эти системы, нужды «ловить» полдень и высчитывать отклонение местного времени от Гринвича уже нет. Всё развернулось на 360 градусов — и теперь навигационные спутники сами приходят на помощь хронометрам.

Первые такие часы в линейке G-SHOCK MT-G недавно представила компания Casio. Неслучайно презентация новой модели прошла в начале октября в Звездном городке, а одним из первых обладателей MTG-G1000D в России стал начальник Центра подготовки космонавтов имени Гагарина космонавт Юрий Лончаков.

Ударопрочные, водонепроницаемые G-SHOCK впервые появились в 1983 г. и быстро стали одним из признанных хитов часовой индустрии. Первоначально они предназначались для любителей и профессионалов экстремальных развлечений — набор возможностей и дополнительных функций G-SHOCK включает все необходимое для них, и при этом не отягощен ничем лишним. Однако надежность и неприхотливость серии сделала ее популярной далеко за пределами «экстремальных» кругов.
Впрочем, разработчики Casio никогда не почивали на лаврах и с завидной регулярностью совершенствуют серию: в 1999 году были выпущены G-SHOCK в металлическом корпусе, в 2000 г. появились модели со смешанным индикатором… Начиная с 2007 года G-SHOCK могут подзаряжаться от миниатюрной солнечной батареи, панель которого расположена на циферблате, и синхронизировать свой ход по низкочастотным радиосигналам точного времени.

Такие позывные транслируются ежеминутно специальными передатчиками: сигнал DCF77 передает станция из Германии, MSF — из Великобритании. Московское время транслирует с сигналом RWM передающая станция Радиоцентра №3, находящаяся в подмосковном Талдоме. Часы G-SHOCK, оснащенные функцией Wave Ceptor, способны принимать эти сигналы и — после нажатия кнопки — корректировать свой ход с ювелирной точностью.

С другой стороны, радиосигналы точного времени доступны далеко не везде и не всегда — тем более не в полевых условиях, для которых так удобны «экстремальные» G-SHOCK. Короткие радиоволны распространяются лишь на довольно ограниченное расстояние. Оказавшись где-нибудь далеко от цивилизации, можно оказаться без радиосигналов — и без точного времени. Но здесь на помощь приходит GPS: она работает повсюду.

Специально для таких случаев, когда более экономная синхронизация по радиосигналу недоступна, появившиеся в 2014 г. модели G-SHOCK способны синхронизировать время по спутникам глобальной навигационной системы. А в нынешнем году такой функцией обзавелась и первая модель в изысканной серии G-SHOCK MTG с металлическим корпусом, спрессованным и выточенным из цельного куска нержавеющей стали.

Модель MTG-G1000D, собирающаяся на собственном заводе Casio в Ямагате, стала вершиной эволюции марки G-SHOCK. В них собрано все лучшее, чем могут похвастаться эти часы: повышенная ударопрочность и водонепроницаемость, удобный аналоговый индикатор времени с крупными стрелками и дополнительные циферблаты, подзарядка от солнечной энергии, которая существенно продлевает срок службы батарейки. И, конечно, «гибридные» возможности синхронизации времени — в помещении и в городе более экономная, от радиосигнала, в «дикой природе» — по сигналам спутников GPS.

Надо сказать, зрелище это довольно эффектное: достаточно нажать кнопку, чтобы синхронизация вступила в дело, и стрелки MTG-G1000D переместились в новое точное положение, с учетом текущего часового пояса.

20 августа 2015 в 12:34

Самодельные электронные часы, элементная база - часть 1, измерение времени

  • DIY или Сделай сам

Наверное, каждый гик, увлекающийся самодельной электроникой, рано или поздно приходит к идее сделать свои, уникальные, часы. Идея вполне неплоха, разберемся как и на чем их лучше сделать. В качестве отправной точки будем считать, что человек умеет программировать микроконтроллеры, понимает как переслать 2 байта по i2c или serial-порту, и может спаять вместе несколько проводов. В принципе, этого достаточно.

Понятно, что ключевая функция часов - измерение времени (кто бы подумал, да?). И делать это желательно максимально точно, здесь есть несколько вариантов и подводных камней.

Итак, какие доступные в «железе» способы измерения времени мы можем использовать?

Встроенный RC-генератор процессора

Самая простая идея, которая может придти в голову - это просто настроить программный таймер, и им отсчитывать секунды. Так вот, эта идея никуда не годится. Часы-то работать конечно будут, только вот точность встроенного генератора никак не регламентируется, и может «плавать» в пределах 10% от номинала. Вряд ли кому-то нужны часы, уходящие в месяц на 15 минут.

Модуль реального времени DS1307

Более правильный вариант, он же использующийся в большинстве «народных» изделий - это часы реального времени. Микросхема обменивается с микроконтроллером по I2C, требует минимума обвязки (кварц и пара резисторов). Цена вопроса около 100р за микросхему, или около 1$ на ебее за готовую плату с микросхемой, модулем памяти и разъемом для батарейки.

Схема из даташита:

Что не менее важно, микросхема выпускается в DIP-корпусе, значит припаять ее может любой начинающий радиолюбитель. Встроенная батарейка обеспечивает работу часов, даже если питание было отключено.

Казалось бы, все хорошо, если бы не одна проблема - невысокая точность. Примерная точность часовых кварцев - 20-30ppm. Обозначение ppm - parts per million, показывает число миллионных долей. Казалось бы, 20миллионных - это супер, однако для частоты в 32768Гц получается 20*32768/1000000 = ±0,65536Гц, т.е. уже полгерца. Путем несложных подсчетов видно, что генератор с такой разницей за сутки «натикает» лишних (или недостающих) 56тыс тактов, что соответствует 2 секундам в день. Кварцы бывают разные, некоторые пользователи писали и об ошибке в 5 секунд в день. Как-то не очень точно - за месяц такие часы уйдут как минимум, на минуту. Это уже приличная разница, заметная невооруженным глазом (когда любимый сериал бабушки начинается в 11.00, а часы показывают 11.05, разработчику таких часов перед родственниками будет неудобно).

Впрочем, поскольку температура в помещении более-менее стабильна, и частота кварца не будет сильно меняться, можно добавить программную коррекцию. Другой совет, даваемый на форумах, использовать часовой кварц от старых материнских плат, по отзывам, они там довольно точные.

Модуль реального времени DS3231

Мы не первые, кто задался вопросом точности, и компания Dallas пойдя навстречу пожеланиям, выпустила более совершенный модуль - DS3231. Он называется «Extremely Accurate Real Time Clock», имеет встроенный генератор с температурной коррекцией. Точность в 10 раз выше, и составляет 2ppm. Цена вопроса чуть повыше, но корпус микросхемы рассчитан под SMD-монтаж, паять не так удобно, зато можно купить на ебее готовую плату.


(фото с сайта продавца)

Точность в 6 секунд в месяц, это уже неплохой результат. Но мы пойдем дальше - в идеале, часы в 21 веке вообще не нужно подстраивать.

Радиомодуль DCF-77

Метод скорее экзотический, но для полноты картины его нельзя не упомянуть. Немногие знают, но сигналы точного времени передаются по радио еще с 70х годов. Передатчик DCF-77 расположен в Германии недалеко от Франкфурта, и на СДВ-частоте 77.5КГц передаются метки точного времени (да, у них уже 20 лет назад были настенные и настольные часы, которые не надо подстраивать).

Способ хорош тем, что схема имеет малое энергопотребление, так что сейчас производятся даже наручные часы с такой технологией. Готовую плату приема DCF-77 можно купить на ebay, цена вопроса 20$.

Многие часы и метеостанции имеют возможность приема DCF-77, проблема лишь в том, что до России сигнал практически не доходит. Карта покрытия с Википедии:

Как можно видеть, лишь Москва и Питер находятся на границе зоны приема. По отзывам владельцев, лишь иногда сигнал удается принять, что для практического применения конечно, не годится.

GPS-модуль

Если часы будут стоять недалеко от окна, то вполне реальный метод получения точного времени - GPS-модуль. Эти модули можно недорого купить на ebay (цена вопроса 10-15$). Например, Ublox NEO-6M, подключается напрямую к serial-пинам процессора, и выдает строки NMEA на скорости 9600.

Данные приходят примерно в таком формате " $GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,*1A", и распарсить их даже для слабой Arduino труда не составляет. Патриоты кстати, могут приобрести более дорогой модуль Ublox NEO-7N, поддерживающий (по отзывам) как GPS так и «Глонасс».

Очевидно, что про разные часовые пояса GPS-модуль ничего не знает, так что их вычисление и смену летнего/зимнего времени, разработчику придется продумать самому. Другой минус использования GPS - относительно высокое энергопотребление (впрочем, некоторые модули можно отдельными командами переводить в «спящий режим»).

Wi-Fi

И наконец, последний (и самый очевидный на сегодняшний момент), способ получения точного времени - это брать его из Интернета. Здесь есть два подхода. Первый, и наиболее простой - использовать в качестве платы часов что-то типа Raspberry PI с Линуксом, тогда делать ничего не надо, все будет работать «из коробки». Если же хочется «экзотики» - то самым интересным вариантом является модуль esp8266.

Это недорогой (цена вопроса около 200р на ebay) WiFi-модуль может обмениваться с сервером по serial-порту процессора, при желании его можно также перепрошить (сторонних прошивок довольно много), и часть логики (например опрос сервера времени) сделать в самом модуле. Сторонними прошивками поддерживается куча всего, от Lua до C++, так что вариантов «размять мозги» вполне достаточно.

На этом тему измерения времени наверно можно закрыть. В следующей части мы поподробнее рассмотрим процессоры, и способы вывода времени.

Технология довольно новая [по современным меркам], но уже успела стать популярной и востребованной в часах ведущих производителей. Основная причина - простота использования и высокая точность полученного сигнала. Не обошлось и без основного “подводного камня”: слишком жесткие условия для успешного приема сигнала - небо обязательно должно быть открытым. Еще одним недостатком технологии мы считаем высокую стоимость - в бюджетных и даже в часах среднего ценового сегмента GPS вы не найдете. Только дорогие модели премиум сегмента могут похвастаться этой функцией. В статье постарались объяснить, что же представляет собой GPS и как ее использовать для получения точного времени.

GPS - система навигации, в основе которой лежит информация со множества спутников, вращающихся вокруг Земли. Принцип работы технологии основан на измерении расстояния от антенны устройства [в нашем случае часы с GPS приемником] до спутника. Местоположения спутников уже заранее известны [с высокой точностью] и записаны в специальный альманах [база данных]. Он хранится в памяти часов до начала измерений. Обычно спутники передают альманах вместе с сигналом GPS. Таким образом, GPS-приемник знает расстояние до нескольких спутников, на основе данных альманаха и скорости радиоволны [примерно равна скорости света] может вычислить точные координаты устройства. Каждый спутник оборудован атомными часами [будет подробно описан в материале о радиосинхронизации]. Это время передается вместе с сигналом и учитывает пройденное расстояние для определения погрешности [если среди читателей буду профи, поправьте нас в случае ошибки].

Для более точного определения местоположения карта земного шара условно поделена на блоки по 500 метров, каждый из которых относится к определенному часовому поясу.

В часах Casio технология GPS имеет название GPS Hybrid Wave Ceptor. Это означает, что синхронизация времени выполняется по GPS и по радиоволнам. Если по какой-то причине радиоволны недоступны, часы автоматически включают GPS-приемник, и с помощью него синхронизируют текущее время и дату.

О работе GPS Hybrid

  • В автоматическом режиме часы принимают сигнал радиоволн в промежутке между полночью и 5 утра. Если операция не удалась, то в промежутке между 6 и 10 часами утра принимается GPS сигнал.
  • Перед приемом GPS сигнала убедитесь, что небо не закрыто облаками, поблизости нет крупных зданий, сооружений или других препятствий. GPS-приемник скорее всего не будет работать под землей, в туннеле или в условиях, когда небо невидимо.
  • При успешном приеме сигнала часы автоматически устанавливают временную зону, текущее время и дату.
  • Несмотря на то, что в часах используется интегральная микросхема с пониженным энергопотреблением, функция GPS довольно ресурсоемкая.
  • Во время приема GPS сигнала держите часы строго горизонтально [циферблат должен смотреть в небо]. Если у вас настроена автосинхронизация времени, просто оставьте часы на подоконнике на ночь. Убедитесь, что перед приемом сигнала часы получили достаточное количество света в течение минимум 2 минут. Для этого достаточно поднести часы к источнику яркого света [подойдут солнечные лучи или лампы дневного света].
  • Время приема сигнала может варьироваться от 6 секунд до минуты.

Итак, вы стали счастливым обладателем часов с GPS приемником. Первым делом нужно вручную запустить GPS-синхронизацию. Последовательность действий описана для модели , для других моделей принцип схожий, но могут быть некоторые отличия. Данную операцию следует также запускать, если вы путешествуете на большие расстояния и оказались в другом часовом поясе.

  • В режиме текущего времени нажмите и удерживайте кнопку B в течение 3 секунд, пока секундная стрелка не укажет на отметку T+P.

  • Если секундная стрелка указывает на Y (да), N (нет) или T (время), удерживайте кнопку B, пока она не укажет на T+P.
  • Когда начнется определение местоположения, стрелка режимов покрутится несколько раз. При успешном выполнение операции, стрелка режимов остановится на отметке 12 часов и затем укажет на текущую широту местоположения. Секундная стрелка укажет на Y (да), затем время и дата автоматически установятся в соответствии с часовой зоной.

  • Получение информации о местоположении обычно занимает от 30 секунд до до 2 минут.

Теперь часы запомнили текущую временную зону, и если вы не собираетесь ее покидать, в дальнейшем можно использовать GPS калибровку текущего времени.

  • Найдите подходящее место для приема и поверните часы циферблатом к небу.
  • В режиме текущего времени нажмите и удерживайте кнопку B в течение 1 секунд, пока секундная стрелка не укажет на отметку Time (Время).

  • Получение информации обычно занимает от 6 секунд до минуты.
  • При успешном получении сигнала секундная стрелка укажет на Y (да), затем время и дата автоматически установятся в соответствии с часовой зоной.
  • Если получить сигнал на удастся, секундная стрелка укажет на N (нет) и отсчет времени продолжится без изменений.

В случае, если идет прием секунд координации, операция может длиться вплоть до 13 минут. Секунды координации [високосные секунды] были придуманы для добавления ко всемирному времени для согласования его с солнечным временем. В силу природных причин, сутки не всегда длятся 24 часа. 30 июня и 31 декабря они длятся 24 часа и 1 секунду. Чтобы не накапливать эти секунды в течение длительного времени, было принято решение просто добавлять в эти дни по секунде к текущему времени. Если часы уже получили информацию о секунде координации, то данная операция больше не будет производиться вплоть до 1 июня или 1 декабря.

Есть часы с немецкой точностью, наверное, потому в Германии синхронизация часов по радио сигналу, является национальной чертой. Практически все часы, который там продаются синхронизируются с их часовой радио вышкой. В России все проще, большинство людей сильно на этот счет не заморачиваются. Вот у меня были неплохие часы, механические. Которые, как писал японский производитель, для того, чтобы они ходили нормально и точно, нужно было периодически чистить и подстраивать. Производитель никто иной, как Seiko рекомендует раз в несколько лет разбирать и чистить у часовщика. Ну кто же будет это делать?

Вроде ходят и ладно. Если вот только постепенно ходить они стали несколько коряво. В смысле ходят- то они ходят, да убегают минут на пять в месяц. Я уже привык, просто иногда подвожу, но знаю, что у меня минут на пять в плюс. Даже хорошо. И тут у меня появились новые уже не механика, а электроника, практически роботизированный экземпляр CASIO LCW-M100DSE-2A.
Нельзя сказать, что сильно умные , но уж совсем не глупые.

И вот одна из функций этих часов – радио синхронизация времени. Это чтобы совсем точно ходили. А то, понимаш ли, несколько секунд в месяц (ага, это после пяти минут) совсем как-то не гуд, naturlich.

У меня, я замерял, сейчас в месяц убегают на три секунды. Ну ведь нужно же подводить, чтобы совсем точно ходили. Функция есть, а работает ли в нашем славном городе?

Начнем с физических основ. А как сигнал точного времени передается? Есть несколько передатчиков в разных точках планеты, в Англии, Германии, Японии, США, каждый передает вещает на своей частоте, но все они работают в диапазоне длинных волн. Длинные волны, как мы знаем из школьного курса физики, имеют свойство отражаться от ионосферы и за счет этого могут быть приняты не только в пределах прямой видимости(как, к примеру, FM).

Так что совершенно реально поймать сигнал и на другой стороне Земли или в отдельно взятом городке под названием Москва, которая находится на расстоянии каких-то 2000 км (согласно Яндекс картам) от городка Майнфлинген (Германия), где расположен ближайший к нам передатчик.

Так выглядят антенны передатчика. И не удивительно, ведь частота 77.5 Килогерц- это 3868.2 метра. А мы знаем, что самая эффективная антенна – половина или четверть длины волны.

Интересные факты: Поскольку длинные волны можно поймать на очень большом расстоянии, то в советское время при помощи длинноволновых передатчиков осуществлялась связь между стратегическими подводными лодками, несущими боевое дежурство у берегов нашего вероятного противника или как сейчас говорят “партнера”. Да и радиостанций на длинных волнах было много, ведь дальность связи – огромная. В наше время Радио Маяк на длинных волнах прекратил вещание в 2013 году, последняя станция Радио России – в 2014. С тех пор ни одной вещательной станции в России на длинных волнах – нет.

Поскольку с увеличением расстояния мощность сигнала уменьшается, то Москва находится в зоне хотя и не очень уверенного, но все-таки приема. Т.е. синхронизация возможна, но при определенных обстоятельствах. Если ваши окна выходят в сторону Германии (на запад) и достаточно высокий этаж, да еще и перед окнами еще и нет ничего высокого и излучающего, типа линий электропередач, небоскребов или Макдональдса, хотя насчет последнего, я немного перегнул. Тогда есть вероятность, что часы глубокой ночью смогут синхронизироваться с немецкой радиовышкой.

Почему ночью? А потом что во-первых, ночью меньше помех, меньше включено всяких приборов, даже включенный монитор компьютера или его блок питания излучает на ближайшем расстоянии, что может затруднить прием слабого сигнала, да и солнечная активность тоже влияет. Так что лучше ночью, да еще и в пасмурную погоду. Не зря же в инструкции к часам написано, что автоматическая синхронизация настроена на время с 12 ночи до 6 утра.

Сигнал представляет собой морзянку из нулей и единиц, которые передаются на определенной частоте по определенному алгоритму, название алгоритма смотрим в таблице, т.е. даже если частота вышек совпадает, то алгоритм передачи разный. Передача длится одну минуту. Каждую секунду передается один или два бита данных. Однако часы для проверки принимают сигнал несколько минут подряд и сравнивает время для уверенности, что все идет хорошо. Так что если вдруг, где-то посередине передачи сигнал будет потерян даже на одну секунду, то будет ошибка приема данных.

Вот таблица регионов, которые можно настроить в часах и передатчиков, которые будут пытаться принять часы в зависимости от региона

Код города Передатчик Частота Формат сигнала
LON,PAR,ATH Англия 60.0 MSF
LON,PAR,ATH Германия 77.5 DCF77
HKG Япония 68.5 BPC
TYO Япония 40.0 JJY40
TYO Япония 60.0 JJY60
HNL,ANC,LAX,DEN,CHI,NYC США 60.0 WWVB

Т.е. для возможности синхронизации часов нужно обязательно ставить домашний регион из этого списка, в противном случае часы не будут синхронизироваться ни в автоматическом, ни даже в ручном режиме. Как пишет инструкция, у них даже не будет такого пункта синхронизации.

Для Москвы есть код региона JED +3 часа, но нас это не устроит, он не входит в таблицу, но можно установить ATH, который +2 и включить DST ON, тогда время будет сдвинуто как раз на три часа, т.е. и часовой пояс вроде как подходит и время правильное. Почему нельзя поставить другой регион и сделать коррекцию физического времени? Да только потому что если вы куда-нибудь переедете и нужно будет ставить местное время, то придется играть с непонятно каким регионом, ведь просто так подключить часы – нельзя, они сами ставят время в зависимости от региона.

Проверить будут ли ваши часы синхронизироваться достаточно просто в режиме ручной синхронизации. Включаем ручную синхронизацию и оставляем часы в покое в направлении 12 часов на строго на запад. Поскольку процесс не быстрый, и при синхронизации может занимать до 16 минут согласно инструкции, то расслабляемся. Но 16 минут – это конечно, перебор, а вот меньше трех минут не бывает, согласно алгоритма, заложенного японцами. У меня синхронизация проходит в течение 5 минут. Кстати, часы уже на второй минуте покажут видят ли они несущую частоту передатчика. Секундная стрелка перейдет в режим W(нормальный сигнал), если в течение минуты они сигнала не найдут, то напишут ERROR.
Важно: Для автоматической синхронизации часы должны находится в режиме обычного или мирового времени. Если в это время работает секундомер или таймер, то синхронизации не будет.

Если окна выходят на запад, но синхронизация ночью не происходит, можно попробовать разные усилители сигналов начиная от простой металлической рулетки, уоторую нужно подложить под часы и всякой другой экзотики, типа повесить ночью часы на нос металлического чайника ли на батарею отопления, заканчивая антеннами в пол окна. Вот краткий список того, с чем забавляются владельцы часов с радиосинхронизацией.
1. Чайник .
2. Вентилятор .
3. Батарея отопления .
4. Ситизеновская антенна + радиомикрофон , просто Ситизеновская антенна .
5. Термос .
6. Самоделки 1 , самоделки 2 .
7. Рулетка 1 , рулетка 2 , рулетка 3 .
8. Штуковина с eBay , она же в действии .
9. Просто синхра, без ничего .

И тут возникает вопрос о том, можно ли синхронизироваться без передатчика? Самое первое, самое простое (да и самое быстрое), открыть страницу точного времени , дождаться 0 секунд и сбросить на часах секунды на 0. Занимает меньше минуты, точность – супер, дальше месяц можно не ни о чем не думать

Это не наш метод, будем развлекаться дальше. Скачиваем программу JJY симулятор (автоперевод) , запускаем, все по японски, но цифры все-таки в переводе не нуждаются.

Заходим в настройку часов, ставим часовой пояс Токио, подключаем к компьютеру наушники, запускаем ручной режим синхронизации наслаждаемся супер пищащим звуком минут пять, и вуаля, часы синхронизировались. Поздравляю, если вы не перевели на компьютере часы, теперь ваши часы хоть и показывают правильное время, но часовой пояс – то Токио, поэтому, когда вы переведете его обратно, часы придется переводить на 8 часов вперед.

А как вообще этот симулятор может синхронизировать часы? Все-таки звук – это не радио сигнал. Но звук передается на наушники, в которых есть катушка, вот она -то и воспроизводит кроме колебательных волн звуковой частоты еще кучу помех в радиодиапазоне. Здесь опять вспоминаем законы физики, любая волна может быть разложена на гармоники, которые вместе дают результирующий сигнал.

Если у вас чистая синусоида 1, то это и есть основная гармоника, а вот если синус не чистый, а с искажениями -2, то тут же появляются гармоники, самая мощная – 3-я, затем идет слабее 5-я (4), еще слабее 7-я (5) и так далее. Таким образом, наш симулятор выдает сигнал на звуковой частоте 13.3 Килогерц, третья гармоника 13.3 x 3 = 40 Кгц, что нам и нужно, по таблице это JJY40. Сигнал, конечно, слабый, но вполне достаточный для того чтобы часы его ловили. Хотите мощнее, (хотя непонятно, зачем) подсоедините вместо наушников скрученный моток провода 5- 10 метров, и будет мощнее. Вот картинка с инструкцией на японском и гугл переводчиком в помощь,

① Несколько раз прокатите виниловую проволоку подходящим диаметром и закрепите ее лентой, чтобы не разбрасывать.

② Очистите концы виниловых проводов с обоих концов.
③ Очистите кабель, очищенный стереоштексом 3,5 мм. Есть два провода, покрытые виниловым покрытием в виде сетчатого оголенного провода и кабеля в кабеле, пожалуйста, отделите их отдельно.

Мне нравится, как он сделал перевод, (“отделите их отдельно” – в этом что-то есть. Поэтому я его оставил перевод.

Т.е. просто скрученный провод припаиваем к штекеру и вставляем в разъем наушников. Кстати, непонятно, как на это отреагирует ваша звуковая карта. Какое сопротивление будет у вашего провода? Сильно ли будет отличаться от наушников? Скорее всего. А то может и погореть ненароком. Это первая проблема.

Вот страничка проекта MSF симулятор (не по русски) Если вы хотите узнать поддерживают ли ваши часы MSF формат синхронизации, то проще всего запустить программу и посмотреть, пройдет ли синхронизация.

Все это чрезвычайно занимательно, в смысле занимает уйму времени. По моему проще раз в месяц просто подвести часы, чем пользоваться симуляторами.

И тут возникает идея, а нельзя ли сделать такой симулятор, который бы сам часов в 12 ночи излучал сигнал синхронизации, но только не пищал бы так занудно, как эти симуляторы? Т.е. все на автомате, без каких-либо телодвижений. Положил вечером часы на полочку, а утром они сами синхронизировались. Вот мы и приходим к небольшой самоделке. Можно ли при помощи микроконтроллера сделать все тоже самое?
Контроллер типа STM32 работает на больших частотах, например у меня стоит кварц 8 Мегагерц, поэтому 60 Килогерц для него сгерерировать – сущие пустяки.Проще взять 60 килогерц для эмуляции английской вышки, чем долго и нудно пробовать сгенерить не делимую нацело частоту 77,5 килогерц как у немецкой. Встроенные часы у контроллера есть. Еще лучше синхронизировать эти часы с чем-нибудь, например с тем же компьютером, который синхронизируется с интернет-часами. Так что точность будет достаточной.

Вот как это выглядит в готовом варианте на отладочной плате STM32F3Discovery, здесь установлен контроллер STM32F303 у него есть встроенные функции работы с USB и Цифро-аналоговый (DAC) преобразователь, для генерации не то что синусоиды, но вообще для воспроизведения звука.
В качестве антенны – обычный провод длиной около 2-х метров. И ведь работает.

И небольшое видео про три способа радиосинхронизации часов CASIO

Статьи по теме: