Сверхточные часы на Tiny2313

Lonleystranger

Собрал небольшой проектик - часики на Tiny2313 и кварце 4 МГц. В отладчике при точной частоте идут до 0,001 микросекунды правильно (погрешность отладчика). Т.е. отладчик показывает ровно 1000000,00 Микросекунд. Но в реале-то частота кварца варьируется в зависимости от кондеров...Как стало быть проверить точность кварца.
В своей прошивке предусмотрел регистр корректировки времени +-120микросекунд, но ждать полгода и высчитывать погрешность как-то не хочется. Кто сталкивался с такой проблемой-помогите....

Реклама

ibiza11

частоту генерации кварца по частотомеру посмотри и пересчитай)

Реклама

Lonleystranger

Был бы такой частотомер-не задавал бы таких вопросов. Кстат, если до кварца касаться выводами осциллографа-генерация срывается, значит стало быть сопротивление входное маленькое...

ibiza11

теория ВСЕГДА расходится с практикой, хотя бы в какой нибудь мелочи. даже если учтешь емкости конденсаторов, не учтешь емкость дорожек на плате и опять будет расхождение. так что лучше чем частотомер в данной ситуации, кажется, не придумаешь. отлаживать на конкретной плате, с конкретными дорожками, конденасторами и кварцем (у них тоже разброс есть, это тоже следует учесть).

Реклама

akl · Сообщение **akl** » Ср июл 29, 2009 06:17:20

Lonleystranger писал(а):Собрал небольшой проектик - часики на Tiny2313 и кварце 4 МГц. В отладчике при точной частоте идут до 0,001 микросекунды правильно (погрешность отладчика). Т.е. отладчик показывает ровно 1000000,00 Микросекунд. Но в реале-то частота кварца варьируется в зависимости от кондеров...Как стало быть проверить точность кварца.
В своей прошивке предусмотрел регистр корректировки времени +-120микросекунд, но ждать полгода и высчитывать погрешность как-то не хочется. Кто сталкивался с такой проблемой-помогите....

Здравствуйте. Точность и стабильность часов всегда определяется параметрами применяемой "меры времени". В случае применения кварцевого резонатора- им. В любом случае нужен арбитр. Допустим, это будет измеритель интервалов времени. Далее формируете Вашим устройством заведомо известный интервал времени, подаете на измеритель и делаете вывод.
Например, AVR микроконтроллеры
10 принимаете начальное значение частоты кварца, равное 4 МГц
20 загружаете программу frc_4608, формирующую интервал 10,(0) сек, предварительно пересчитав значения для выбранной частоты
30 запасаетесь терпением
40 снимаете показания измерителя интервалов времени
50 делаете расчет частоты кварцевого генератора (системы генератор контроллера+кварц)
60 загружаете полученное значение в программу, проверяете в AVR STUDIO или другим отладчиком, которому доверяете, формирование нужного интервала времени.
70 переходите к 10, но с новым значением
Допустим, что после выдачи программой 40'000'000 периодов генератора измеритель показал значение 9'987'654 мкс, т. е. генератор формирует частоту 10*4'000'000/0.9987654=10*4004944,5=40'049'445
Далее, 40'049'445/65536=611- это число переполнений таймера Т1, которое заносится в программу; 65536*611=40'042'496->
40'049'445 - 40'042'496=6'949- число периодов "досчета" до требуемого значения, из которого нужно вычесть составляющую от работы программы. Эта составляющая определится работой отладчика.
Процедура довольно сложная, но позволяет достичь неплохих результатов. Также снимается ограничение на частоту кварца. Ну нет у меня резонаторов с частотой 4МГц, зато есть целый мешок 4'608кГц.
Применение конденсаторов в цепях генератора, для получения стабильности и точности, неприемлемо. Лучше эти конденсаторы не ставить, а просто загрунтовать корпус резонатора. Получаемые при этом конструктивные емкости гораздо более стабильны.

Реклама

Lonleystranger

Спасибо за исчерпывающий ответ, но возникает несколько вопросов

akl писал(а):....формирующую интервал 10,(0) сек.....

такие интервалы приемлимы при первоначальной настройке, когда "совсем не попал"

а если делать что-то высокоточное, то чувствуется мне, что прийдется ждать хотябы 2-3 месяца, чтобы хотябы на секунду получить разницу. Ведь делали же, где-то встречал статью - на 30 сек в год(тоже непонятно как измеряли, возможно в течении месяца, т.е. 30сек/12=2,5 сек), а я хотел бы меньше...Китайцы свои часы уже научились как-то делать высокоточными, раньше-то они на 2-3 минуты в месяц уходили, а сейчас все как один идут точно, обидно!

akl писал(а):Ну нет у меня резонаторов с частотой 4МГц...

У меня как раз их полно

, заказывал на складе для других целей, но можно и сюда применить

akl писал(а):Применение конденсаторов в цепях генератора, для получения стабильности и точности, неприемлемо. Лучше эти конденсаторы не ставить, а просто загрунтовать корпус резонатора. Получаемые при этом конструктивные емкости гораздо более стабильны.

Вы так делали? МК запускался? там ведь емкость получится 0,25-0,5 пикофарада...

Реклама

МитяРа

Lonleystranger ..
Учитывай так-же уход частоты кварца от температуры..
Если хочется максимально-возможно-достижимой точности, то используй термостат для задающего генератора
и соответствующие кварцевые генераторы, а не просто кварцы по 10рэ с ближайшей барахолки...

ploop

Если хочется максимально-возможно-достижимой точности, то используй термостат для задающего генератора

Тут у моего знакомого была мысль: есть конструкции, где часы совмещены с термометром, так почему бы не использовать этот датчик для корректировки точности? Говорил, что на кварцевые резонаторы в документации даётся зависимость от температуры, по ним можно таблицу составить, и использовать для коррекции.

Krik99

ploop писал(а):
Если хочется максимально-возможно-достижимой точности, то используй термостат для задающего генератора
Тут у моего знакомого была мысль: есть конструкции, где часы совмещены с термометром, так почему бы не использовать этот датчик для корректировки точности? Говорил, что на кварцевые резонаторы в документации даётся зависимость от температуры, по ним можно таблицу составить, и использовать для коррекции.

а ещё сделать подстройку часов через связь с ПК по rs232, а в свою очередь ПК настраивает часы через интернет.

Сорри за флуд, так как не сдержался.
К чему такая точность, это вполне нормально что через пару месяцев нажал на кнопку и +\- 1 минуту и подстроил.

ploop

К чему такая точность, это вполне нормально что через пару месяцев нажал на кнопку и +\- 1 минуту и подстроил.

Любому радиолюбителю хочется сделать конструкцию, в которой есть своя "фишка", не как у других. Так что идея со "сверхточными" часами мне нравится

akl · Сообщение **akl** » Ср июл 29, 2009 11:57:29

Lonleystranger писал(а): Вы так делали? МК запускался? там ведь емкость получится 0,25-0,5 пикофарада...

Вообще-то я домыслами не занимаюсь. Если пишу, то стараюсь по делу. Ваше недоверие обидно. Для примера, фото отлаживаемого в данный момент устройства со следующими данными ATmega8515(SUT1=1,SUT0=1,CKOPT=1, т.е. выбрано максимальное время стабилизации генератора в маломощном режиме для большей стабильности), частота генерации системы контроллер+резонатор 8'005'811. Естественно корпус резонатора подсоединен к общему (20 ножка) и конденсаторов нет. Удачи.

GP1 · Сообщение **GP1** » Ср июл 29, 2009 21:40:28

Не помню где читал, есть мелкосхема от Dallas что-то DS13?? с точностью ход +/- 2 сек в год, и цена у них была что-то ок.180р.
а городить высокоточные часы без стабилизации частоты (термостат, стабильное питание, экранировка, виброизоляция и т.п.) вещь вообще бесперспективная.

Shutilla

есть мелкосхема от Dallas что-то DS13?? с точностью ход +/- 2 сек в год

Наверное имеется ввиду DS1307. Только 180 р. чего то дорого... у нас в Волгограде она стоит 85 р.

GP1 · Сообщение **GP1** » Ср июл 29, 2009 22:05:24

Shutilla писал(а):
есть мелкосхема от Dallas что-то DS13?? с точностью ход +/- 2 сек в год
Наверное имеется ввиду DS1307. Только 180 р. чего то дорого... у нас в Волгограде она стоит 85 р.

Вот как раз DS1307 это самый обычны реалтайм клокер, а я говорю о высокоточном.
зы у нас в волгограде PCF8583 столько стоит

GP1 · Сообщение **GP1** » Ср июл 29, 2009 22:29:51

Вот вспомнил еще по теме
http://www.compeljournal.ru/enews/2007/15/6
про DS-ку была статья что-то про банковские приложения...

зы насчет 2 сек эт я погорячился.

NiTr0

По радио передают сигналы точного времени. По ним ИМХО можно и ориентироваться. Думается, с точностью 0.1сек (а то и точнее) определить время можно по ним легко. Обождать неделю, сравнить время, соответственно - подкорректировать точность хода исходя из разницы в секундах. Хотя - и за сутки приемлимой точности можно добиться (при "шаге синхронизации" в 0.1 сек - это получается 864 000 единиц, т.е. - частоту кварца грубо можно определить с точностью до 4-5 Гц).

Lonleystranger

Спасибо всем за подсказки. Что DS1370 не очень точны, я тоже не сомневался, поскольку хоть там и часовой кварц подключается, но кондеры все же есть...
Спасибо akl за фото с подсказкой, вспомнил у какого моего знакомого есть такой частотомер, вот у него возьму, и тоже померяю. Это будет самый простой и точный способ. И еще, что спрашиваю-это не недоверие, просто Вы не указали на каком МК это применяли, вот меня сомнения и затерзали насчет моего 2313

Еще разъясните пожалцйста, кто сталкивался-почему в AvrStudio все точно, а в протеусе 1 секунда на секундомере = 7 сек в протеусе? Пробовал и с внутренним осциллятором на 4 МГц и с внешним кварцем...

GP1 · Сообщение **GP1** » Чт июл 30, 2009 07:16:50

тип МК не имеет никакого значения, главное чтобы хватило памяти и были счетчик(и)

Danko

NiTr0 писал(а):По радио передают сигналы точного времени. По ним ИМХО можно и ориентироваться. Думается, с точностью 0.1сек...

А как на счет времени в телетексте?
Возможно ли его оттуда вытянуть, хотя бы для корректировки работающих часов.

akl · Сообщение **akl** » Чт июл 30, 2009 11:31:36

Здравствуйте. Вот немного о синхронизации времени, но официально
http://rapidshare.com/files/261674577/e ... _.pdf.html