原创 U4226B接收电波信号后输出时间编码信号TCO

基于PIC单片机的电波数码显示时钟的设计

电波钟表是一种新兴的计时产品，是把原子振动的频率引出作为计时基准。目的是使世界时间同步统一。主要是为了解决目前石英钟表的精确度问题。石英钟表较机械钟表已准确很多，但日差仍有一秒半秒的误差。这种误差对于人们的日常生活没有多大的影响和更正的必要，但对于军事和科学实验，就是要解决的大问题。在一些重要场合，误差在0.01秒之间，结果也会失之千里。

电波钟的原理，是它有一个原子发射台，定期发射信号，频率每三千年只差一秒，非常准确。电波钟是以原子的精度来制造的计时产品。发射台发出的信号不是一直不断地往外发，而是间隔性的发射。所以电波钟或电波表实际是接收器，接收原子发射台的信号[4]。

无论电波钟，还是电波表，实际上都是一个接收器，它的外观与石英钟、石英表一样，结构也与石英钟、石英表一样，只是增加了一个接收装置、比较装置和修正装置。比较装置和修正装置用于守时，电波钟自己能够定期按着原子振动频率信号做比较，修正成准确的时间，正因为有了这种比较修正装置，电波钟才能达到永远准确的效果。所以，无论是电波钟还是电波表，它们都有天线。1. 基于PIC单片机的电波数码钟的工作原理：

电波钟，也称为无线控制计时钟( 英文名称为：Radio controlled timepieces)。电波钟表作为一个系统的技术原理是：首先，由标准时间授时中心将标准时间信号进行编码（商业码则进行加密），利用低频（20KHz-80KHz）载波方式将时间信号以无线电长波发播出去。电波钟表通过内置微型无线电接收系统接受该低频无线电时码信号，由专用集成芯片进行时码信号解调，再由计时装置内设的控制机构自动调节钟表的计时。通过这样一个技术过程，使得所有接收该标准时间信号的钟表（或其他计时装置）都与标准时间授时中心的标准时间保持高度同步，进而全部电波钟表显示严格一致的时间。

授时信号的接收器（即电波钟）大的结构来说分三部分：接收单元，中央处理显示单元和电源部分。详细来分主要由接收天线、前置放大器、调谐放大器、自动增益电路、滤波器、解调器、方波形成器、时间信息处理器和显示器组成，其功能原理如下：作为接收机的电波钟表的接收天线从空间感应接收由授时中心发射的实时授时信号，由于信号较弱，要经过前端放大器、发大器输出送到调谐放大器进行选频放大，然后进行滤波，经波形形成器进行整形，再经过滤波，再进行检波调谐，从载波中提取时间信号，即一串有规律的脉冲，该脉冲再到接收信号处理器进行变换处理，时间还原后分别送到显示器进行显示。2. 主要电路说明： 2.1 电波接收电路

目前，标准时刻电波一般以频率为20KHz-80KHz载波方式将时间信号以无线电长波发播出去。电波信号的接收由U4226B IC芯片完成，该芯片外接收信线圈，2个40 KHz的水 晶发振器和相应的电阻电容等就能完成对电波的接收和处理.U4226B IC芯片能接收由40KHz到80KHz之间的电波信号，只是需要配以相应的外部元件即可。此处设计的是接收40KHz的信号。U4226B接收电波信号后输出时间编码信号TCO(TIME CODE OUTPUT)。电波接收电路见图2.1。目前我国采用的是68.5KHz。天线接收效果与电波强度和到来方向有密不可分的关系。当电波到来方向与天线成垂直时接收效果显著。如果信号从天线的两端到达则可能无法正确接收信号。本次设计采用接收单元和显示控制单元分开设计，