Uhrzeit

[Amri]

Hallo,
ich möchte in meinem Controller eine Uhr programmieren (keine Funkuhr).
Aber wie bekomme ich den Controller dazu, dass er immer nach einer Sekunde weiterzählt? Ich könnte das Ganze natürlich über den Timer-Überlauf machen, aber das ist mir zu ungenau: Normale Quarze haben eine Abweichung von 30ppm, das würde bedeuten, dass meine Uhr pro Tag um 2,6 Sekunden falsch geht.
Was gibt es noch für Möglichkeiten?



Ich habe mir erlaubt den Titel von "Uhzeit" in "Uhrzeit" zu verändern!
Viele Grüße
Florian (Moderator)

[SprinterSB]

Es gibt Quarzoszillator-Bausteine, die allerdings teurer sind als Quarze und mehr Platz und Strom brauchen. Sie erzeugen an einem Ausgang den Takt.

Bild hier  

Intern verwenden sie auch einen Quarz, haben aber idR Temperaturkompensation etc, so daß sie eine höhere Genauigkeit erreichen.
Falls sein Controller externen Takt akzeptiert (zB AVRs), ist das eine Möglichkeit.

Toleranz zB 0.01ppm: http://www.unverdross.de/p9a5.htm

[Amri]

Falls sein Controller externen Takt akzeptiert (zB AVRs), ist das eine Möglichkeit.

Ja, ich verwende einene AVR. Soweit ich weiß, verwendet der aber für den Timer einen eigenen, eingebauten Quarz und nicht den externen. Wenn, dann bräuchte ich also zum Beispiel einen Baustein, der an einem Pin in regelmäßigen Abständen (z.B. 1 Sekunde) ein Signal sendet.

[albundy]

Es gibt Quarzoszillator-Bausteine, die allerdings teurer sind als Quarze und mehr Platz und Strom brauchen

Und wenn es noch etwas genauer sein soll, baut die Firma Seiko, Twin Quarze in ihre Uhren der gehobenen Preisklasse.
Dabei schwingen beide Quarze mit unterschiedlicher Frequenz und der Mittelwert dient als Zeitbasis. Die Abweichung solcher Uhren soll bei max. 3 Sek pro Jahr liegen.

[SprinterSB]

Ja, ich verwende einene AVR. Soweit ich weiß, verwendet der aber für den Timer einen eigenen, eingebauten Quarz und nicht den externen.

AVRs haben keine internen Quarze.
AVRs verwenden für ihre Timer die gleiche Frequenz wie für die CPU, evtl durch einen Prescaler runtergeteilt.
Die CPU wiederum kannst du takten via
- internem RC-Oszillator (Standard-Einstellung)
- externem RC-Oszillator
- externem Takt
- externem Quarz
- externem Keramik-Oszillator

Das Zauberwort zur Auswahl heißt 'fuse bits'.

Dabei schwingen beide Quarze mit unterschiedlicher Frequenz und der Mittelwert dient als Zeitbasis.

Wie sollen die Quarze denn verschaltet sein???
Hört sich an wie gehobener Mumpitz -- sorry.
Wenn Q_A einen Fehler macht von h_A und Q_B einen solchen von h_B. Dann liegt der Fehler des arithmetischen Mittels bei
(|h_A|+|h_B||/2.
...oder steh ich da aufm Schlauch...?

5 Sek/Jahr sind etwa 0.2ppm, nicht schlecht!
Immerhin sind Quarze mechanische Bauteile.
Mit vorgealterten, selektierten Quarzen, bekannten parasitären Effekten und eingeschränktem Temperaturbereich sieht's natürlich anders aus als mit der Bastelschaltung...

[Dino Dieter]

Hallo

Schau dir mal den Beitrag zum Thema an.

http://www.mikrocontroller.net/forum...57760.html#new

Gruß
Dieter

[Amri]

Hallo

Schau dir mal den Beitrag zum Thema an.

http://www.mikrocontroller.net/forum...57760.html#new

Gruß
Dieter

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann wird hier einfach der Timer verwendet, man lässt die Uhr einen Tag laufen, liest die Abweichung ab und kann diese dann in die Zeit miteinberechnen.
Meine Frage: Ist die Abweichung konstant? Wenn ich jetzt messe, dass mein Quarz 30 ppm zu schnell läuft, habe ich dann mit genau diesem Quarz immer 30 ppm Abweichung oder kann sich das auch ändern?

[Dino Dieter]

Hallo Amri

Die 30 ppm werden schon über eine längere Zeit relativ konstant bleiben. Jedoch altert der Quarz ja und die Temperatur wird auch eine Rolle spielen.

Siehe dazu auch

http://www.sprut.de/electronic/mess/frequenz.htm

Gruß
Dieter

[Amri]

Dann kann es also nicht sein, dass der Quarz heute mal 30ppm zu schnell ist, morgen 30ppm zu langsam? Das würde mir schonmal reichen

[SprinterSB]

Ja, ist eben die Individualität eines jeden Quarzes.

Ein Faktor ist die Temperatur. Der Zusammenhang zwischen Temperatur und Frequenz -- die Temperaturdrift -- ist i.A nichtlinear und abhängig vom Quarztyp (Schnitt).
Dein Temperaturprofil ist aber jeden Tag ähnlich, so daß das weniger ins Gewicht fällt.

Ein weiterer Faktor ist die Alterung des Quarzes bzw seiner Kontaktierung, aber das misst sich eher in Jahren.

Mit der softwareseitigen Kompensation solltest du schon um einiges genauer werden können. Wieviel genau, wirst du sehen wenn es implementiert ist.