Temperaturstabile Uhr

dallas ds32khz

Hallo und erstmal danke für die Antworten

@egberto
Wo bekomme ich den dallas ds32khz in Deutschland gekauft?

@Chris R. (hownottobeseen)
>Je nach Anforderung an Genauigkeit wäre evtl. ein TCXO
>(Temperaturkompensierter Quarz) angebracht.

Wollte ich eigentlich vermeiden, da die ganz schön teuer sind.

Den Link zum Video werde ich mir mal anschauen.

@Falk Brunner (falk)
>Definiere "genau".
Also 2,6s/Tag wären in Ordnung, die Genauigkeit sollte pro Monat auf 
jedenfall nicht 2min überschreiten.

Welchen RTC Baustein kann ich nehmen, den ich in Deutschland kaufen 
kann, der diese Genauigkeit erreicht und den PIC möglichst über einen 
Interrupt aufwachen lässt?

Hallo,


Ist vielleicht ein DCF77-Empfänger eine Lösung für Dich?

Gruß

Mati

Das ganze wird nur mit 3 Micro-Batterien betrieben. Nach DCF77 Modulen 
habe ich schon geschaut, aber wollte ich eigentlich nicht benutzen, weil 
die das ganze nur teurer machen, komplizierter und von Störquellen 
abhängig.

Ich hatte mal einen PIC mit einem Uhrenquarz von Reichelt betrieben, 
aber schon nach einer Stunde ging die Schaltung 1s falsch :(

Ja, die Frage ist dabei nur wie man diesen Korrekturwert wählt, damit 
die Uhr bei einer gewöhnlichen Außentemperatur im Mittel eine möglichst 
geringe Abweichung hat.

Glaub ich eigentlich nicht, dass es ein Softwarefehler war, ich hab den 
8-bit Timer einfach immer überlaufen lassen und bei jedem Überlauf die 
Sekunde um eins hochgezählt.

Wahrscheinlich gab es eher ein Problem mit dem Kondensator. Ich hab 
hierzu im Forum schon zwei verschiedene Formeln zur Berechnung der 
Lastkapazität gefunden daher hab ich nach Gefühl einfach einen 12p 
genommen.

Auf diese Anforderung:  "möglichst genau" gibt es nur eine Antwort:

ATOMUHR von der PTB.

Ansonsten erst mal nachdenken,was die Anforderung wirklich ist.
Da kommt dann wahrscheinlich bei raus, dass eine Loesung ueber DCF77 
perfekt ist.

Gast

mal eine ganz dumme Frage, wenn man bei einem ATmega o.ä. einen externen 
Uhrenquarz anschaltet, sollte man das entsprechende Fuse-Bit nicht 
vergessen einzuschalten, damit man die internen Kondensatoren 
aktiviert...  Ist das bei einem PIC auch so?

Der DS3231 von MAXIM ist temperaturkompensiert, hat eine RTC, die über 
I2C abfragbar ist und zusätzlich einen 32.768 kHz Ausgang. Du kannst 
also die Uhr über I2C abfragen oder in einem µC die 32.768 kHz 
verarbeiten.

Ich habe so ein Ding z.Zt. laufen, in 7 Monaten nur 2 sec Abweichung. Im 
Datenblatt sind 2 ppm Temperaturabhängigkeit spezifiziert (über 40° und 
unter 0° 3.5 ppm). Alterung 1 ppm/Jahr, in 10 Jahren 5 ppm.

Gibt es nur als SOIC, also nichts für Leute mit Parkinson'scher 
Krankheit, bei MAXIM als Sample, und bei den üblichen Verdächtigen, z.B. 
Farnell, ist allerdings deutlich teurer als ein Quarz.

@quarz

Bei den PICs muss man die Kondensatoren extern vorsehen. Das hat den 
Vorteil, dass man den Quarz noch "ziehen" kann. Interne Kondensatoren 
sind nur 2. Wahl, weil die Werte der Kondensatoren primär vom Quarztyp 
abhängen und erst sekundär vom Oszillator.

Nachtrag zum DS3231: er hat auch einen Ausgang, den man für 1 Hz 
programmieren kann. Ist also perfekt, um den µC aus dem SLEEP-Modus 
aufzuwecken.

Ein ganz normaler Quarz ist ausreichend genau.
Rein rechnerisch ergibt die geforderte Präzision von 2min/Monat eine 
maximale Abweichung von 46ppm.

Qaurze mit 10ppm sind durchaus erhältlich und bezahlbar.

10ppm erzeugt im "dümmsten Fall" eine Abweichung von ca. 25 sek/Monat

Ich möchte eine Uhr bauen, die nicht nur möglichst genau ist, sondern 
auch möglichst klein, möglichst robust und möglichst modisch. Und 
wasserdicht bis zu einer möglichst großen Tiefe. Dazu möglichst 
preiswert. Und möglichst alles zusammen.

Welche Bauteile bestelle ich da am besten?

@ Zum nachdenken:

Alex hat doch inzwischen erwähnt, dass eine Abweichung von kleiner 2min 
/ Monat für ihn in Ordung sind. Ebenso gab er einen Temperaturbereich 
an. Also sind alle "Paramter", die notwendig sind, mögliche 
Realisierungsvorschläge bezüglich Genauigkeit zu machen, gegeben.

Ich geh mal davon aus, dass diese Information überlesen hast und daher 
selbst erkennst, dass dein Kommentar hier unangebracht war.

ja Falk, ich kenne den Unterschied..

guckst du hier:

http://www.petermann-technik.com/fileadmin/pdf/SMD03025-4.pdf

Erhältlich mit -+5 ppm Abgleichfehler und +-5ppm Temperaturdrift bei 
-20..70 Grad
Oder hier:
http://www.petermann-technik.com/fileadmin/pdf/HC-49US-SMD.pdf
Oder hier:
http://www.petermann-technik.com/fileadmin/pdf/UM1-UM5.pdf
http://www.auris-gmbh.de/root/img/pool/pdf_files/hc49ussmd.pdf

Also es gibt sowas schon und das sind keine Exoten.

Hallo,

und vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Ich werde einfach nochmal 
eine Testplatine mit PIC + Uhrenquarz aufbauen und mir dann die 
Abweichung bei Außentemperaturschwankungen anschauen. Was empfehlt ihr 
denn für einen Kondensator wenn die Belastungskapazität des Quarzes 10pf 
beträgt?

@stephan_ (Gast)
Dieser DS3231 ist ja schon ein geiles Teil ;) Falls ich mit obigem 
Ergebnis nicht zufrieden bin, werde ich vielleicht darauf zurückgreifen. 
Der scheint meine Anforderungen bzgl. externe Interrupts, Genauigkeit, 
und Temperaturstabilität zu erfüllen.

Ich nehme mal an, dass du eine Pierce-Schaltung vorsiehst und würde dann 
für die beiden Kondensatoren je 15pF oder 18pF nehmen

>Ich denke nicht, dass die 5ppm pro °C gemeint sind, sondern das dies die
>Abweichung über den gesamten Temperaturbereich ist.

So sehe ich das auch, wobei der 'Standard' eher 30-50ppm hat. Das ist 
aber egal, da die Genauigkeit ausreichend ist.
Unklar ist mir, wie groß die Stromaufnhame sein darf. Wenn sie, wie bei 
Batteriebetrieb notwendig, sehr klein sein soll, wird ein Uhrenquarz mit 
32kHz erforderlich sein.
Sofern es nicht auf ein paar mA mehr oder weniger ankommt, ist für einen 
großen Temperaturbereich ein 'normaler' AT-Quarz besser. Uhrenquarze 
sind für 20-25°C optimiert, AT-Schnitte decken einen deutlich größeren 
Bereich ab.

@ Taylor

>Mag sein das Du ihn kennst, aber Du hast es weder begriffen was es für
>Konsquenzen hat noch hast Du eine Ahung: sonst würdest Du nicht so einen
>Käse empfehlen.

Wenn du imstande wärst, Einheiten zu lesen, dann würdest du hier nicht 
so nen Mist verzapfen. Die Angabe ist einheitslos (in diesem Falle eben 
ppm)
In deinem Falle müsste sie ppm/K heißen.
Asserdem ist die Angabe in +-ppm. Laut deiner Behauptung, dass es sich 
um eine Angabe pro Kelin handlen würde, würde dies bedeuten, dass der 
Quarz in jedem Temperaturbereich sowohl einen negativen, als auch einen 
postiven Temperaturkoeffizient hätte. Gerade so, wie er grad Lustig ist.
Desweiteren ist ganz unten im DB von Auris sogar beim Bestellcode 
angegeben, dass die Angabe in +-ppm (Temp-Range) ist.

Aber schön, dass du so viel Ahnung hast, dass du es dir leisten kannst, 
hier gleich so unverschämt aufzutreten.

ein Quarz mit 50ppm hätte also deiner Ansicht nach 50ppm/K?
Macht also bei einer Temperaturschanwankung von 90K stolze 4500ppm
Respekt, da kannst dir gleich ne alte Kirchturmuhr einbauen!

Fazit: Wenn man schon keine Ahung hat, sollte man seine "Annahmen" 
wenigstens ein wenig "vorsichtiger" formulieren und nicht gleich die 
Anderen als Idioten hinstellen.

So ich habe nun nochmal eine neue Schaltung aufgebaut. Ein 32678hz Quarz 
mit einer Frequenztoleranz von ±10 ppm. Benutzt habe ich einen PIC18F84A 
und eine Segmentanzeige, die mir die Einer-Sekunden ausgibt. Da ich 
keinen 15p Kondensator da habe, habe ich einen 12p Kondensator genommen. 
Die Uhr geht in einer Stunde knapp 1sec nach. Der Quarz läuft also zu 
schnell.

Am Programm liegt es sicher nicht:
int8 counter = 0;

#int_TIMER0
void  TIMER0_isr(void)  {
  if (++counter > 9)
    counter = 0;
  output_b(numbers[counter]);
}


void main() {
  setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_32);
  SET_TRIS_B(0);
  enable_interrupts(INT_TIMER0);
  enable_interrupts(GLOBAL);
  while(TRUE);
}



Sollte ich die Kondensatoren gegen höhere z.B. 22p austauschen?

...das Rad wurde schon erfunden...tue doch nicht so unbeholfen.
Mindestens zwei Chips wurden hier genannt, die besser sind
als das, was du suchst !

Wo kann man denn heute '' TemperaturUnstabile Uhren '' kaufen ?

Und...glaube nur dem Peter Dannegger...es war sicher ein Softwarefehler.