BPC 中國電波時鐘機心拆解

duke83

這個機心不是要買來拆是要買來用的，但是還是手癢忍不住還是給他拆了來研究一下。
先說有可能拆開後組回去後不能用，但因為我同時買了兩顆，拆壞了不怕還有另一顆可用。

直接看圖再說明，外觀圖沒有照網路上就有了。


拆開後蓋後掉了好幾顆齒輪，怕後來裝不回去先試好齒輪位置再拍張照片留念或比對。
右邊電路板就是 BPC 68.5Khz 接收電路與 AM 鐵粉心天線。


移除了齒輪盤後。
竟然有兩組線圈，一個是秒驅動另一個是分驅動，兩個線圈的阻抗不一樣，秒的阻抗高耗電小。


左邊翻起來的竟然是光遮斷器，一樣有兩組，一組是秒齒盤另一組是分齒盤。
結構比我想像中來的複雜。


拆光光了，共有三顆晶片為了節省成本都是自己打線的。
接收與機心間有四條線，是 Vcc Gnd Enable 與 Data，因為 Data 封包丟的很慢很慢所以沒有去量他，而且還不確定能否收到信號。


慢慢的組裝回去，且要安裝定位針上去讓齒輪都能回到起始定位點上。


齒盤也裝回去了，可以裝回後蓋。
但這個步驟我弄了三次，因為齒輪沒裝好通電不會跑。


總算復原了，可以裝上時鐘盤面上了。
左邊是原來的機心，新的電波機心尺寸剛剛好能裝進時鐘的凹槽內，買前有先量過尺寸不然就麻煩了。


正面的三根針都裝在 12 點位置後再拔掉定位插針才能裝電池。


等了整整兩天後時間才完全對到正確，下面大 LED 數字的是專業用的 GPS 子母鐘，右邊是日本 NJJY 電波鬧鐘（顯示日本時區但秒數完全相同）
這個鐘掛在客廳牆上，離朝北窗口約 3M 距離（台北）。

剛開始有點失望（沒有很快對上時間），被老婆與孩子笑說又亂買東西了，但隨著運轉的時間越長誤差就慢慢修正了。
我是故意剛送電時不先手動調整時間到接近的時間，裝上電池後就丟著不管，就是要慢慢觀察他是怎麼修正時間的。
原本快了約四個小時，她會在 4 8 12 位置停著等一下時間的，還是建議裝好後先手動調整時間才不會挨罵。

耗電有簡單看一下，正常運走時只有秒針動時約 0.4mA，分針快速運走時約 3.3mA，算了一下三號鹼性電池電量應該運行一年沒問題。

台灣的電波發射站再不趕快開台我看兩岸的時間都先被統一了，不是說好的一邊一國嗎？（綠色的有沒聽到）

有問題再說，先祝大家新年快樂！

專炸元件

哈哈 時鐘真的很有趣對吧
我前陣子也在折騰   GPS時鐘 VFD顯示的   我是買套件回來   

看到剛剛開機  過不到數分鐘時間立刻校正   這感覺超爽的    而且還有PPS輸出的呢
只要在加緩衝器 就可能夠當秒基準了

sandy319

感謝分享~~

duke83

專炸元件 發表於 2015-12-31 06:33 PM
哈哈 時鐘真的很有趣對吧
我前陣子也在折騰   GPS時鐘 VFD顯示的   我是買套件回來   

要插電要拉線的數字電子鐘我也有好幾顆，要多準多精確的也沒問題。
為了某些規格我連 GPS 接收板都自己做，市售現成的模組達不到要求。
授時專用的 GPS 接收器與普通定位用的差異也很大。

倒是免插電免拉線又賣的很便宜的電波鐘也是很好玩，是機械與電子科技的結合。
自己用要 DIY 一台花多少成本都不是問題，但能走量價格又很平民就不簡單了。

jinnhorng

這個時間自動校正炫,下次家裡的199壁掛鐘壞了也來換1個

不過請問 duke83 大 這會不會有方位或干擾的問題

duke83

jinnhorng 發表於 2015-12-31 07:18 PM
這個時間自動校正炫,下次家裡的199壁掛鐘壞了也來換1個

不過請問 duke83 大 這會不會有方位或干擾的問題 ...

跨海的低頻電波很難預料，干擾的情事更難說，真要說起來可以寫好幾本論文。
場強大當然就很好收，台灣算是偏弱區但還是會比日本電波強了一點。
基本上都是在晚間容易收的到，晚上電波傳導較好，但雜音與干擾波也增強。
基站也不是 24H 無休，即使訊號好一天也只能對到幾次。

儘量靠窗近一點，窗口越大越好，避開鐵皮屋與高壓電塔。
還有不要太在意能不能收到，一切都是看天意！（網友分享經驗也可）

cremaker

我想到一個問題，打卡鐘的準確性很重要，因為關係到很多人的權益。一般的打卡鐘有電波定時的功能嗎?
延伸到公共場所，像是機場、車站、捷運站的計時系統應該都有電波自動調整時差的功能嘍！或是調整時差的方式不同，例如和電腦使用的 NTP 方式一樣！

duke83

cremaker 發表於 2015-12-31 07:58 PM
我想到一個問題，打卡鐘的準確性很重要，因為關係到很多人的權益。一般的打卡鐘有電波定時的功能嗎?
延伸到 ...

電波對時有太多收不到的風險不合適用在有爭議的打卡鐘上，只能做日用品用不能在專業場合，你一個人上班遲到－小事。
公共場合有專用的子母鐘，母鐘負責對時校正並用電線傳送時間碼，子鐘只負責顯示時間，萬一時間不準全部的時間顯示器都是一樣的不準。
日本廠商 SEIKO 有做，國際比賽運動場都是 OMEGA。

cremaker

duke83 發表於 2015-12-31 08:11 PM
電波對時有太多收不到的風險不合適用在有爭議的打卡鐘上，只能做日用品用不能在專業場合，你一個人上班遲 ...

情況是這樣的，有天我在調公司的打卡鐘，輸入密碼後，打卡鐘像著了魔的轉了轉，到某個時間才停下來，所以我想到打卡鐘是否有自動對時的功能。

該打卡鐘型號我忘了，記得是在一般大賣場買的，很普通的款式。

單晶片微電腦

數位電視訊號不是有時間嗎？

duke83

單晶片微電腦 發表於 2015-12-31 11:12 PM
數位電視訊號不是有時間嗎？

你是說電視畫面上顯示的時間？
如果是指這個是有兩個問題，時間訊號無法外接給外部設備用，時間跟著視訊訊號一同編解碼已經慢了好幾秒。

數位機上盒的確會自己對電視台送出來的時間信號，台裡面的時間本來是準的但是由於傳輸編解碼的延遲所以時間會比標準時間慢。
慢多少秒每一台都不太一樣我這邊看是 2-3 秒，這跟所用的設備與傳輸途徑有關訊號由北往南送南部的延遲會再多ㄧ些，可以自己打 117 或以網路 NTP 對時來比對一下。

查詢 NTP Server 的時間也有技巧，先查尋離你所在位置近的主機，再用 ping 指令去看這台主機對你延遲多少 mS，NTP 主機也有校正與精確的問題是有等級之分別。

a471

似乎不錯ㄝ~~我正好缺一個

cremaker

提供一個查各地區時間的網站。

GMT 標準時間- 全球時區查詢- 世界時間和時差查詢

使用方法很簡單，如附圖右上方有一些國家圖示，點選台灣圖示後，就會出現台灣的時間了。

專炸元件

有空的話  對這個最準  n_167|


標檢局提供的國家標準時間
http://www.stdtime.gov.tw/chinese/home.aspx

要更準的話就用 NTP 校時軟體  

標檢局的LED字幕
https://www.google.com.tw/maps/@ ... 56!6m1!1e1?hl=zh-TW

duke83

13 樓與 14 樓提供的 NTP 主機正好說明了 NTP 的時間差異，可以同時打開兩個網頁比較秒差。
還是以同在國內的標檢局來的準，因為前面說過主機離你家越近越好，如能找到同一城市或都在同一 ISP 的主機會更好
NTP 的解析度是 1mS 但由於太多不穩定的因素時間可能會差到 S 以上，集線器、路由器、小烏龜、ISP 機房與頻寬都會造成無法預估的延遲，所以有大量 NTP 時間查詢的人會自己架設 NTP Server。
作業系統也是因素之ㄧ，例如 XP 的網路對時是有問題的，所以有需要精確對時的人要裝專用的校時軟體。

GPS 還是算是比 NTP 穩定度較高的對時方式，也有 PC 端的應用程式可以用，寫的比較好的程式內部可以補償傳輸 4800 或 9600 BPS 的延遲還有接收天線電纜線的長度與接收解碼的延遲，用好的授時晶片與適當的時間補償時間的精度可以高於 1uS 以上。

平常的對時還是要以 GPS 時間為準，可以達到個位數秒這個等級是可靠的，而 NTP 常會出現誤差好幾秒的情況，所以現在還有更新的 PTP 的網路對時協定就是希望能做到 mS 這個等級是準的，其解析度是 uS。

duke83

這顆大陸電波機心又工作過一晚了，時間由準又變成不準了，現在整整快了一分鐘。
我現在裝上去的機心是另外一顆沒有拆開過的機心，可以排除人為的拆卸誤差。
昨晚跨年後跟家人ㄧ同看影片，可以明顯看到有接收到電波秒針有停下來好幾秒，分針也會自己動起來。
但是幾次對時後時間還是不準，先不去干涉她的動作再多觀察幾天。

這幾天下來的觀察 BPC 電波鐘還是遜於日本 JJY 電波鐘，日本 JJY 電波鐘我有好幾顆運作了好幾年都沒發現有不準之情事，BPC 電波鐘可以看到很明顯的對時指針動作但有時準有時不準。

a471

精準度有差?

nessie

專炸元件 發表於 2016-1-1 07:33 AM
有空的話  對這個最準  

  其實 Win 系統就有內建 "時間同步化" 功能了, 雙擊狀態列的時間即可發現.

  除了國家校時軟體外; 這個體積小的 TimeSync 也可參考看看.

xiaolaba

還是買LCD的比較可靠
這種比較粗

duke83

xiaolaba 發表於 2016-1-1 03:41 PM
還是買LCD的比較可靠
這種比較粗

相對日本機心這真是比較粗，這種價錢是沒有意外的。
只是好奇是否現在的對岸內銷製品是否達到堪用的程度，現階段還是買日本貨比較放心。
下個月有計畫去日本再弄個兩顆回來玩，日幣兩千多就能買到，回來後再自己調整時針。

單晶片微電腦

PCB板還鍍金，感覺不錯。

duke83

早上來 update 這顆電波機心的狀況。
昨晚一點多又能看到鐘自己在修正時間，但修正後的時間是分針位置快半分鐘，而秒針位置是完全正確的。
看內部結構可以知道分針與秒針都有獨立的驅動線圈與運轉齒輪，但只能快速的順時鐘轉而不能逆時針轉。
所以如果是慢分或慢秒機心比較簡單走快點就修正回來，但如果是快分或快秒就必須停下來等。

這顆 BPC 機心確定比日本 JJY 接收收的好，每天晚上都會收到而 JJY 信號並不是每天都能穩定收到。
這顆 BPC 機心在初始安裝 12 點位置裝指針時能感覺到齒輪有小間隙，此時尚未拔掉定位針不應該如此。
壞疑這兩天分針顯示差一分鐘與半分鐘跟這個間隙有關，再繼續觀察，如果往後都還是有分針誤差就拆下來調整分針位置。

我拆過下面這種專業的類比鐘，傳統指針鐘外文就稱為 Analog Clock。

與母鐘連線是利用 Time Code 來對時，裡面有三組馬達各對應三根針，能正轉也能逆轉，因為能高速個自運走所以通電後只要幾秒鐘的時間三根針都能快速的跑到正確位置。
對了還有白色背光的燈源讓整個白色盤面都能均勻的亮光，上次拆的這顆鐘就是 EL 背光電源故障才會到我手上。
裡面線路與機械超複雜的想要 DIY 是不可能，新品原價要兩千多美金。

ysc

cremaker 發表於 2015-12-31 08:20 PM
情況是這樣的，有天我在調公司的打卡鐘，輸入密碼後，打卡鐘像著了魔的轉了轉，到某個時間才停下來，所以 ...

打卡鐘指針狂轉是為了歸零，現在的打卡鐘本質上也是數位時鐘，在停電時RTC還是能正常運行，只是顯示部分停掉了，復電之後必須將指針歸零才能確認指針真實位置，之後再驅動指針至RTC時間位置，調整時間之後也是會做歸零動作再快速運行至現在時間。

網拍上偶而找得到這種機芯，是以一顆步進馬達驅動分針，再以齒輪比來驅動時針，分針時針都在12點鐘方向時有個接點會ON，控制電路就知道指針已歸零，然後再計算應該行走步數驅動分針讓指針指示在正確位置。

所以這類打卡鐘指針狂轉跟自動對時沒有絕對關係，只是打卡鐘時間準確度都做得還不錯，曾遇過一個月才差1秒的。通常這種打卡鐘還會有個像數字錶的小LCD顯示器，用來顯示時間與設定參數，曾經買過正面直接以大型LCD字體顯示時間的打卡鐘，由於沒背光顯示效果很差(全時間背光又好像沒必要)，看了幾天很不習慣，拿去更換同款式指針顯示機種。

msko2003

電子錶、電子鐘還是日本貨可靠些...

duke83

已經跑超過一週的時間，觀察後的結論是還有許多進步的空間。
就是會有時準又時不準的現象，經研究後最主要的原因就是干擾造成的。

將另一個機芯放在窗邊的書桌上，但書桌上有電腦，這個機芯放在這邊就從來沒準過。
信號是夠強但還是受電腦螢幕的干擾，這台電腦已經是業界公認電磁輻射最低的 Mac 電腦了。
先前有看到對岸網友對電波鐘的接收電路做的測試，想要解讀出電碼的資料串做逆向工程，這個期間必須關掉電腦螢幕電源才能正確接收到正確位元流，即使是在內地的強電場區域也是一樣。

這個問題可能無解，應該跟電波碼的格式制定有關，聽說這個格式是陝西某廠家內定不會公開其內容，只有用逆向工程來做。
好的無線電電碼格式如曼測斯特編碼可以在較微弱與干擾情況下正確的解碼，日本的公開 JJY 碼也是沒有解錯的情況，對岸喜歡搞封閉的規格可能也是怕被人檢驗。

日本 JJY 的機芯有許多也是對岸做的，我相信硬體線路差異不多，最主要的還是編碼的格式，先進國家制定的編解碼與演算法還是比較厲害。
一個數據通訊的基本觀念是要演算判別這次傳的數據是否完全正確，如果是不正確應該把此串數據丟掉不要理會。
或許是因為逆向工程做出來的產品無法了解中間某些 CRC 位元的意義，管他是否正確只要有收到資料就將他顯示出來，目前我看到的狀況就是這個情形。

台灣的電波發射聽說地點與頻率都決定，設備也都有了，委託中華電信研究所（內壢）在研究編碼格式，買了一台內建十幾種格式的編碼器在搞，弄了好多年還是無法決定要用哪一種編碼。

這次的實驗結論是 JJY 編碼贏了 BPC。

專炸元件

這個可以說是EMC EMS 做不好嗎

不過容易受到干擾這還真是麻煩呀   如果是受到自製的DIY品或是交換式電源還那有話說   可居然受到通過安規的電腦的干擾

msko2003

我無研究電波技術，想知在大陸是只有一個標準電波發射站還多個發射站？

duke83

msko2003 發表於 2016-1-9 07:38 AM
我無研究電波技術，想知在大陸是只有一個標準電波發射站還多個發射站？

直接看圖


台北比較幸運可以收到兩種不同系統的編碼做比較，香港只能收到中國的唯一一個站。

賣家的資料只會顯示哪裡能夠收到還有什麼時候能夠收到，都沒有提到干擾的現象。
只有少部分內地技術者網友有提到會被電腦這類的交換式電源干擾，想要接收分析電碼相當困擾。

平常人也沒有較精準的 GPS 時鐘來比對時間，剛好我有幾個不同的時鐘也有興趣。
原本想說使用日本或大陸的電波對時的機芯在新技術的加持下時間的準確度應該是沒差，
買了兩顆最暢銷的來玩玩結果是有差，而且還是差很大。

msko2003

duke83 發表於 2016-1-9 11:05 AM
直接看圖

Thanks!

係香港曾經聽過如買電波錶(or鐘)若是購入水貨(平輸)是有機會只對應日本電波信號，故電波較正時因為時差關係必定會比香港時間快一小時！

其實我都不太清楚是否真偽，所以我買入唯一的電波錶都是行貨，但買入後除第一、二天試過用電波較準外，都無再較準！

msko2003

我的電波錶，由於自己沒有拍照，圖片是從網路上取得。