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[開箱] GPS衛星自動校時鐘

GPS衛星校時授時 全球定位系统 GPS 能服務地球上絕大部分的地區(覆蓋率 98%),且同時要三顆以上的衛星才能定位,所以時間必須一致,精度誤差也達到奈秒等級,利用 GPS 校正時間(對時、授時),應該是精準又可靠的方式,可惜市面上專門作為 GPS 計時的商品,都是電台、實驗室等級的設備,目前只有精工錶(SEIKO)推出了世界第一款 GPS 手錶:ASTRON,但價格也不太親民,參考了一些資料,用有限的電路知識,請人手工製作了一些  GPS 衛星自動校時鐘,終於搭配到了一定的水準與花費,現在就來開箱分享吧!

目前最普遍使用的石英鐘錶,規範誤差要在每月十五秒以內,一天差不到一秒精度算不錯了,但也意味著一年可能會差到三分鐘左右,而溫度變化也會影響石英震盪的頻率,若沒有溫度補償的機制,時間誤差會更大,一般會在換電池時調整時間,但應該沒人喜歡經常換電池,也有不少產品設計是免換電池(太陽能、充電、恆電…),像車載時鐘就鮮少需要換電池,除了新車、剛換音響、電瓶外,很少會去調整時間,等發現時間差太多了,通常也忘了怎麼調整了,所以很常會聽到車主說:"車上的時鐘快(慢)了幾分鐘",而車上正好是 GPS 很好發揮的地方(建築物內反而會有信號遮蔽的問題),當然也有其他的時間校準方式,像網路的 NTP 協定也很精準,但無線網路或行動網路無論在耗電量、信號覆蓋率、以及月租…等,都不適合到處趴趴走的汽車,至於電波校時也是很好的選擇,但台灣本身沒有電波發射站,且每天只有兩個時間發射校時電波,距離遠校時頻率又低很容易校準失敗,所以也就有了在車上裝 GPS衛星自動校時鐘的想法,找了很多相關資料跟價性還能接受的材料,終於完成了兩款不錯的成品,價格壓低到跟電波鐘同一檔次,安裝在車上後時間都會是準的,就算衛星信號受到遮蔽,以車子不會在原地不動的特性,短時間應該也會收到信號校正時鐘。

第一款含附件共有:時鐘(VFD螢幕)、5V車載電源、遙控器(功能設定、日期以及溫度快速切換顯示)、USB電源(家裡設定使用)、束帶(固定用)、防水GPS天線(MCX接頭)
GPS授時校準時鐘

通電後會立即顯示時間(左圖),沒接 GPS 怎會有時間?時鐘本身內建電池(右圖),沒有 GPS 信號時就是一般石英鐘,一樣會有時間誤差問題,待有 GPS 訊號後會即時校正,所以只要上車開電門就會看到時間,同時 GPS 也會在收到信號後,校正出精準的時間。
GPS授時校準時鐘 GPS授時校準時鐘電池

本體為壓克力板、VFD螢幕電路板、時鐘及GPS電路板三片板子組成,電源為 DC5V 3.5mm 孔在本體側面(左圖),背面有溫度感測元件接孔、MCX規格的天線孔,也看得到 u-blox 的 GPS 晶片、石英震盪…等電子元件。
GPS授時校準時鐘電源孔 GPS授時校準時鐘背面元件

保存時間使用的電池是不可充電的耗材,一般使用兩年以上不須更換,若要更換使用小起子輕推金屬扣即可取下電池,安裝只要將電池放入電池槽(扣片端翹起)輕壓電池即可扣入,鈕扣電池規格為 CR1220。
GPS授時校準時鐘更換電池 GPS授時校準時鐘更換電池

遙控器主要就設定(SET)、上、下、左、右、OK 跟快速鍵 DATE(日期)、TEMP(溫度)、F1(12/24時制)、F2(固定、輪撥)切換,需要兩顆水銀電池,更換方式可參考殼上的說明,使用的電池規格為 AG10(又稱:LR1130、LR54、389、SR1130…)。
GPS授時校準時鐘遙控器 GPS授時校準時鐘遙控器更換電池

按下遙控器日期鍵 DATE 會切換顯示現在日期(左圖),按下溫度鍵 TEMP 則會顯示溫度(右圖)。
GPS授時校準時鐘日期顯示 GPS授時校準時鐘溫度顯示

接上電源、GPS天線組合後整套的樣子,VFD螢幕可設定亮度或自動調整,另外還有三組鬧鐘以及三組自動開關機功能,車載一般比較不會用到。
GPS授時校準時鐘組合正面 GPS授時校準時鐘組合背面

第二款為 LED 螢幕的簡易版,就單純顯示 24 小時制時間,完全不須設定,沒有外接天線也沒有電池保存時間,通電後需等待接收到 GPS 信號才會有時間,使用 Micro USB 供電,安裝相對簡單,只須像手機充電般插入電源即可,小朋友都能輕鬆上手。
GPS授時校準時鐘LED簡易款 GPS授時校準時鐘LED簡易款USB電源

只有一片整合電路板,前(左圖)後(右圖)用壓克力板夾住,完全看不到電路與電子元件,美觀度更高。
GPS授時校準時鐘LED簡易款 GPS授時校準時鐘LED簡易款

這兩款 GPS 時鐘是經多次修改後,效果、功能跟大小比較合適車載的版本,校時部份在戶外速度都在一分鐘左右,LED 款因為是內建天線,GPS 晶片使用較新的 u-blox 7 系列,速度會略快一些,VFD 螢幕款因可外接天線,受影響因素可降到最低,為了壓低成本 GPS 晶片就以拆機良品為主(u-blox 4 系列以上),對牽線一竅不通者可以選擇 LED 簡易版,就像手機充電一樣,接上 Micro USB 即可;稍有佈線能力想要多一點功能,或車窗有貼含金屬隔熱紙會影響 GPS 信號者,就會建議選則 VFD 螢幕的進階版。

安裝參考:[DIY] GPS衛星自動校時鐘車載安裝

訂製剩餘一些數量,已於露天拍賣上架,有需要者請前往DuoE的雜貨鋪購買(直接下標、可刷卡)。
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