Arduino mit Quarz statt Resonator?

Gast #4934754
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Hi Leute,

trotz langer Suche habe ich keine zuverlässigen Informationen gefunden, 
welcher Arduino wirklich einen Quarz verbaut hat. Oftmals (z.B. beim 
UNO) ist von einem 16MHz-Quarz die Rede, bei näherem Hinsehen stellte 
sich aber heraus, daß es sich nur um einen Keramikresonator handelt. 
Kann jemand sagen, bei welchem Arduino wirklich ein Quarz verbaut wurde?

Vielen Dank
Gast #4934803
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Quarzbastler schrieb:
> Fan schrieb:
>> daß es sich nur um einen Keramikresonator handelt.
>
> Quarz wird im Bereich Arduino deutlich überbewertet.
> Wenn du sonst keine Sorgen hast ....
>
> .... ääähhmmmm ja, der Arduino Due hat einen .....

Im Allgemeinen hättest du ja recht. Um ein paar LEDs blinken zu lassen, 
reicht natürlich ein Resonator. Aber ich möchte mit der erweiterten 
DCF-Bibliothek von
"blinkenlight" experimentieren und dazu taugt ein Resonator nichts, 
dafür ist ein Quarz notwendig.

Hier eine Beschreibung, um was es geht:
https://blog.blinkenlight.net/experiments/dcf77/phase-detection/

Danke für den Tip mit dem Due :-)
Gast #4934822
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Die Arduino Nanos haben laut Schaltplan einen Quartz. Ich habe eine 
Menge chinesischer Nachbauten, die haben alle eine kleine silberne Box 
neben dem µC - ich denke das sind Quarze. Keramik-Resonatoren wären 
nicht silbern, oder? Außerden sind die Fuses auf Quarz-Oszillator 
gestellt.
#4934830
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Ja es kommt drauf an.. die haben manchmal einen echten Quarz für den 
USB-Chip und einen resonator für den Atmega.. jedenfalls bei mir.

Die Resonatoren haben meistens die Caps mit im Gehäuse, das erkennt man 
an 3 Anschlüssen am SMD Gehäuse und den fehlenden Caps.

der Atmega32u4/Micro/ProMicro hat einen guten echten um das USB Stbail 
zu bedienen.
Gast #4934834
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Stefan U. schrieb:
> ich denke das sind Quarze. Keramik-Resonatoren wären
> nicht silbern, oder?

Habe gerade welche (Nanos) vor mir liegen. Welche von den "guten"
mit FT232. Nachdem Quarze externe Lastkapazitäten brauchen und
diese in der Nähe des "Quarzes" nicht vorhanden sind darf ich mit
99 prozentiger Sicherheit annehmen dass hier Keramik-Resonatoren
drauf sind.

Eine "silberne Box" sagt gar nichts.

Stefan U. schrieb:
> Außerden sind die Fuses auf Quarz-Oszillator gestellt.

Weil es keine Fuse für Keramik-Resonatoren gibt.
Gast #4934936
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Wenn du was zeitlich recht Genaues haben willst, ist auch ein
Quarz mit 'im Mittel' passenden Cs noch nicht die Funktions-
garantie. Da sind noch einige 10 pppm Fehler selbst bei stabiler
Umgebungstemperatur möglich.

Piezo-Keramik-Resonatoren sind etwa 100 mal ungenauer, aber
meist noch ausreichend, um die Baudrate für serielle Übertragung
"genau genug" bereitzustellen.

Also - wie genau soll es sein?
Persönliche Seite #4934985
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Quarzbastler schrieb:
> Eine "silberne Box" sagt gar nichts.

Ich habe noch keinen Keramikresonator im Metallgehäuse gesehen. Mit an 
Wahrscheinlichkeit grenzender Sicherheit kann man davon ausgehen, daß 
Metallgehäuse gleichbedeutend mit "Ist kein Keramikresonator" ist.

Zeig' mal Bilder von Dingen, die Du im Verdacht hast, Keramikresonator 
zu sein, obwohl sie im Metallgehäuse untergebracht sind.
Gast #4935038
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Fan schrieb:
> Oftmals (z.B. beim
> UNO) ist von einem 16MHz-Quarz die Rede, bei näherem Hinsehen stellte
> sich aber heraus, daß es sich nur um einen Keramikresonator handelt.

Der ATmega16U2 hat einen 16 MHz Quarz, den man für den ATmega328 mit 
verwenden kann, wenn man den Resonator entfernt hat.
Dazu werden die beiden Anschlüsse XTAL1 auf der Platinenunterseite mit 
einer kurzen Leitung verbunden: Pin1 des ATmega16U2 an Pin9 des 
ATmega328. Ein Bild macht dies deutlich: 
http://mino-elektronik.de/bilder/Fmeter_6LED/UNO_R3_takt_1_5_1.jpg
#4935075
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Ich hatte es ja auch schon längst gesschrieben...

Beitrag "Re: Arduino mit Quarz statt Resonator?"

Wurde mal aufmerksam als es auf jeden Takt ankam und alles nicht so 
hinhaute.. das Bild ist von einem Klon.

EDIT: Sorry für das Bild, ging nicht besser.

Seitdem habe ich einige Tests durch..wenn man sich bewusst ist wieviel 
Abweichung da ist kann das bei Timern schon klappen, bei der Arduino IDE 
ist der Nachteil das das ganze Core mit gekürzten Nullen aus dem F_CPU 
rechnet.. also irgendwo mit 16.. wenn der Resonator 15,59Mhz läuft 
stimmt garnichts mehr wie man sich das vorstellt.

Gibt auch Quarze die utopische Prozentuale Aweichugnen und PPM haben.. 
die könnte man dann wenigstens einfach nur tauschen.
Angehängte Dateien:
Persönliche Seite #4935218
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Cyblord -. schrieb:
> Warum macht mich dieser Name, wann immer ich ihn lese,

Hast Du mal gegenüber des "Haus des Lehrers" gewohnt? Da gab es das mal 
als Installation, bei der alle Fenster munter vor sich hinblinkten. Wenn 
man das als unmittelbarer Nachbar nachts ertragen müsste, wäre Deine 
Reaktion nachvollziehbar. Andererseits ist die Gegend da so tod, 
tristlos und öde, daß man als Bewohner eigentlich ausgesprochen 
abgehärtet sein muss, und so ein bisschen Geblinke vor ein paar Jahren 
ist sicherlich weniger schlimm als die Teenie-Horden, die Tag für Tag 
den Primark leerräumen und mit braunen riesigen Papiertüten den ÖPNV 
verstopfen.
#4935232
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Rufus Τ. F. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Warum macht mich dieser Name, wann immer ich ihn lese,
>
> Hast Du mal gegenüber des "Haus des Lehrers" gewohnt? Da gab es das mal
> als Installation, bei der alle Fenster munter vor sich hinblinkten. Wenn
> man das als unmittelbarer Nachbar nachts ertragen müsste, wäre Deine
> Reaktion nachvollziehbar.

Das wäre sicher nachvollziehbar.
Aber mir geht es wirklich nur um den Namen. Wer denkt sich so was aus.
Beitrag #4935234 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #4935237 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #4935242 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #4935254 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #4935309
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Präzise und so, wenn man einen Quarz nachrüstet sollte man auch darauf 
achten, dass die Kondensatoren dazu passen.
Die HC49U-S haben in der Regel eine Cl von 32pF, da wird das nichts mit 
den "Standard" 22pF Kondensatoren, wenn man möglichst gut die angepeilte 
Frequenz treffen will.
(Firma: Vescomp) #4935367
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Philipp K. schrieb:
> Es macht immerhin den Unterschied ob man irgendwo um 16.0Mhz liegt oder
> auch mal bei 15,5Mhz vom Resonator.. dazu kommt es ja auch drauf an ob

 Das ist schon mal kein Keramik Resonator.

 Fehler bleibt max. 0.5% sowohl bei 16MHz als auch bei 16Hz - es ist
 nicht nötig gleich MHz zu nehmen, damit Fehler 500KHz beträgt...

 Und es sind übrigens von 15,92 bis 16,08MHz (Höchstens).
Beitrag #4935380 wurde von einem Moderator gelöscht.
(Firma: Vescomp) #4935400
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Philipp K. schrieb im Beitrag #4935380:
> Dann erkläre mir mal meinen Denkfehler, anscheinend weisst Du besser
> welches Board mit welchen Bauelementen ich hatte und was ich wieso
> gemessen habe.

 Was du hattest bzw. was du nachgemessen hast, ist in diesem
 Zusammenhang uninteressant.

 Keramik Resonator geht bis 0,5% oder 5000ppm.
 Bei Murata sind das die schlechtesten, es fängt bei 0,1% an.
Gast #4935403
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Philipp K. schrieb im Beitrag #4935380:
> Ich habe das mit nem TCXO/32khz und GPS PPS nachgemessen.. es waren
> definitiv 15,59Mhz.. beim Kermaikresonator mit integrierten Caps bzw
> einem schlechten Quarz.
Ich habe einen Uno genommen, den die Millisekunden auf ein Display 
schreiben lassen und täglich Uhrzeit und Sekunden aufgeschrieben.

Nach gut 14 Tagen gerechnet - der Chinese ging rund 600 Sekunden pro Tag 
nach, das sind 0,76% Abweichung.

Ein Ladetimer mit einen China-Nano fabriziert bei 15h gerade mal 2s 
Versatz - es gibt also erhebliche Streuungen.
(Firma: Vescomp) #4935421
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Manfred schrieb:
> Nach gut 14 Tagen gerechnet - der Chinese ging rund 600 Sekunden pro Tag
> nach, das sind 0,76% Abweichung.

 Nein, es sind 0,694% Abweichung, aber egal.


> Ein Ladetimer mit einen China-Nano fabriziert bei 15h gerade mal 2s
> Versatz - es gibt also erhebliche Streuungen.

 Und die benötigte Genauigkeit wird meistens überbewertet - ausser
 bei Uhren (und da gibt es bestimmt besseres als Arduino mit Resonator)
 reichen 0,5% Abweichung in 99% Prozent der Anwendungen vollkommen aus.
Gast #4935432
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Ich verstehe das Problem nicht!

OK, als Arduino Fan darf ich mich auch oft mit der Takt Drift 
rumschlagen...
Das Thema ist mir zur genüge bekannt.

Aber wenn man doch eine DCF Uhr hat, dann ist da doch der beste Takt 
eingebaut, den man sich überhaupt vorstellen kann.

Ich mache mir doch keinen Kopp um Quarze und Resonatoren, wenn ich eine 
Atomuhr vor mir stehen habe!
Gast #4935438
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Marc V. schrieb:
> Und die benötigte Genauigkeit wird meistens überbewertet - ausser
>  bei Uhren (und da gibt es bestimmt besseres als Arduino mit Resonator)
>  reichen 0,5% Abweichung in 99% Prozent der Anwendungen vollkommen aus.

Ja, richtig.
In das eine Prozent der Anwendungen fallen zum Beispiel auch serielle 
Übertragungen, da muss man nur genug Bits ohne Sync hintereinander 
senden, damit die Abweichung im Takt zu Fehlern führt.
Gast #4935466
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Arduino F. schrieb:
> Aber wenn man doch eine DCF Uhr hat, dann ist da doch der beste Takt
> eingebaut, den man sich überhaupt vorstellen kann.

Kommt immer darauf an. Wenn man z.B. aus Stromspargründen nur einmal am 
Tag die Uhrzeit über das DCF Modul holt und dann für 24h die Uhr mit dem 
Quarz als Zeitbasis betreibt.
Gast #4935471
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Arduino F. schrieb:
> Ich verstehe das Problem nicht!
>
> OK, als Arduino Fan darf ich mich auch oft mit der Takt Drift
> rumschlagen...
> Das Thema ist mir zur genüge bekannt.
>
> Aber wenn man doch eine DCF Uhr hat, dann ist da doch der beste Takt
> eingebaut, den man sich überhaupt vorstellen kann.
>
> Ich mache mir doch keinen Kopp um Quarze und Resonatoren, wenn ich eine
> Atomuhr vor mir stehen habe!

Hast du dir die von "Fan" verlinkte Seite überhaupt mal durchgelesen?
Da steht was anderes als "wenn ich doch eine DCF-Uhr habe".
Da soll mit aufwendigen DSP-Berechnungen ein sehr stör-unempfindlicher 
DCF-Decoder gebaut werden und erst was dort rauskommt, kann zum Bau 
einer DCF-Uhr benutzt werden...
(Firma: Vescomp) #4935476
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Rudolph schrieb:
> In das eine Prozent der Anwendungen fallen zum Beispiel auch serielle
> Übertragungen, da muss man nur genug Bits ohne Sync hintereinander
> senden, damit die Abweichung im Takt zu Fehlern führt.

 Nein.
 Bei jedem Startbit wird neu synchronisiert, also bleibt die
 Abweichung von 0,5% weit unter der kritischen Grenze.

 Arduino (AVR) tastet ein bit, glaube ich 16 Mal. Das ergibt einen
 max. erlaubten Fehler von +/- 6,25%. Da die eine Seite schneller
 und die andere langsamer sein kann, ergibt das einen max. erlaubten
 Fehler von etwa +/-3% auf beiden Seiten.

 Wenn man sicher sein will, nimmt man 70% davon, ergibt immer noch
 über 2% Abweichung ohne irgendwelche Probleme.

 Also, alles mit einem Fehler <= 2% muss funktionieren.
Gast #4935490
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npn schrieb:
> Hast du dir die von "Fan" verlinkte Seite überhaupt mal durchgelesen?

Aber sicher doch!

Da steht, das es ein Experiment ist!
Quasi der erste Versuch.

Da steht nicht:
Das ist der einzig wahre Weg!
Nur so wirst du Glückseeligkeit erlangen.

Weiterhin!
Der DCF Sender liefert dir das genaueste Zeitsignal, was man je 
erreichen kann.
Und gerade da ist man bei der Flankenauswertung ganz nah an den Flanken. 
Und eben in dieser Flanken Abfolge steckt das Gesuchte, bzw. alles was 
der Sender liefert.

Der Andere schrieb:
> Kommt immer darauf an. Wenn man z.B. aus Stromspargründen nur einmal am
> Tag die Uhrzeit über das DCF Modul holt und dann für 24h die Uhr mit dem
> Quarz als Zeitbasis betreibt.
Durchaus!
In der Situation würde ich eine RTC wählen.
Oder einen Uhrenquarz dran hängen.
#4935518
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Arduino F. schrieb:
> npn schrieb:
>> Hast du dir die von "Fan" verlinkte Seite überhaupt mal durchgelesen?
>
> Aber sicher doch!
> Da steht, das es ein Experiment ist!

Das steht vor allem, daß bei der verwendeten Methode die lokale Uhr 
nicht zu ungenau sein darf. Das spricht dann allerdings erstmal nur 
dafür, daß die Methode (noch) nichts taugt.

So gesehen haben alle recht: ja, für die Widerholung eben dieses 
Experiments reicht ein Keramik-Resonator als Taktquelle nicht aus, da 
sollte es schon ein Quarz sein. Aber auch: im Allgemeinen und auch im 
Speziellen für DCF-Empfänger reicht die Genauigkeit eines 
Keramik-Resonators für gewöhnlich aus.
Gast #4935563
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Marc V. schrieb:
>> In das eine Prozent der Anwendungen fallen zum Beispiel auch serielle
>> Übertragungen, da muss man nur genug Bits ohne Sync hintereinander
>> senden, damit die Abweichung im Takt zu Fehlern führt.
>
>  Nein.
>  Bei jedem Startbit wird neu synchronisiert, also bleibt die
>  Abweichung von 0,5% weit unter der kritischen Grenze.

Du hast das "ohne Sync" da oben überlesen.
Es gibt durchaus Übertragungen jenseits 8N1.
Als Beispiel fällt mir gerade das SD2IEC ein, das Teil simuliert das 
1541 Laufwerk vom C64.
Weil die originalen Funktion eher lahm waren gab es da viele Ansätze das 
zu beschleunigen.
Da wird die Übertragung gestartet und erst mal ein Burst von diversen 
Bytes über die Leitung geschoben.
Sowas geht dann schon mal schief, wenn man die falschen Kondensatoren am 
Quarz verwendet.

Oder auch CAN, ich habe das schon scheitern sehen an den "Standard" 
22pF.
Zum Quarz passende 56pF eingebaut und es lief.


Wir waren ja nur bei den 1% Anwendungen für die das interessant ist, es 
gibt sie wirklich. :-)
#4935867
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Wobei ich denke das ich mal etwas mit 15,6Mhz auf einer Platine hatte.. 
wieso auch immer.. ich konnte mit viel Recherche 16Mhz Kristalle und 
Resonatoren mit der Datenblatt Angabe 5% & 10% Toleranz finden..

Jawohl, kein "PPM" sondern "%" und konnte dieses sogar bei einem anderen 
alten Thread hier über Pollin verlinken.. Mitlerweile gibt es bei Pollin 
viel weniger Datenblätter zu den besagten Bauteilen das ich diese jetzt 
nicht mehr finden konnte.

Ich werde mal aus Fun einige Klone mit nem GPS PPS Signal als Interrupt 
Mikrosekunden in einer Sekunde via Arduino Sketch zählen.
Gast #4935913
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> Zeig' mal Bilder von Dingen,
Wenn wir das am Vorhandensein der Kondensatoren festmachen, haben sowohl 
meine 2 China-UNOs als auch die China-ProMinis Quarze drauf. Auch vom 
Gehäuse her würde ich es vermuten.

Marc V. schrieb:
> Nein, es sind 0,694% Abweichung, aber egal.
Korinthenkacker mit Verstopfung?
Angehängte Dateien:
#4938529
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Stefan U. schrieb:
> Im original Schaltplan des Arduino Nano 3.0 ist ein Quartz
> eingezeichnet. Demnach müssten zumindest die originalen Arduino Nanos
> Quarze enthalten. Ist das der Fall?

Ich habe noch keinen originalen Arduino nano 3.0 gesehen.
Oder vielleicht ja doch, und habe ihn bloß nicht erkannt.
Woran erkennt man das Original?

(Und sag jetzt nicht: "Am Quarz" ;)
Gast #4938972
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> Woran erkennt man das Original?
Vermutlich am Arduino Logo. Meine Clones haben alle kein Logo.

> Der hier abgebildete hat definitiv keinen Quarz

Das ist ja schräg. Denn der Schaltplan auf der selben Seite zeigt 
eindeutig einen Quarz. Was für eine Schlamperei, man sollte wenigstens 
korrekte Doku erwarten dürfen - bei den Preisen.
Gast #4939337
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Stefan U. schrieb:
> Das ist ja schräg. Denn der Schaltplan auf der selben Seite zeigt
> eindeutig einen Quarz.

Würde ich nicht so sagen, das Symbol zeigt quasi einen Quarz mit 
eingebauten Kondensatoren.
Ein Teil mit drei Anschlüssen.
Murata verwendet zum Beispiel auch kein anderes Symbol für ihre 
Resonatoren.

Wie sollte das Deiner Meinung denn nach sonst aussehen und warum genau?
Gast #4941554
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> Wie sollte das Deiner Meinung denn nach sonst aussehen und warum genau?

Laut Wikipedia:

https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikresonator#/media/File:Schaltsymbol-Keramikresonator.svg

Andererseit zeigt ein Dokument vom hersteller Murata für die Ceralock 
Produktreihe ein kombiniertes Schaltzeichen das aussieht wie ein 
Quarz+zwei Kondensatoren.

Jetzt wüsste ich aber schon gerne mal, wie es denn richtig sein soll.
Persönliche Seite #4941601
Lesenswert?

Stefan U. schrieb:
> Laut Wikipedia:
>
> 
https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikresonator#/media/File:Schaltsymbol-Keramikresonator.svg

Das ist das nach deutschen Normen übliche Schaltzeichen. Dafür 
interessiert sich außerhalb Deutschlands aber kaum jemand.

Das auf der Arduino-Webseite zu findende Bild zeigt klar einen 
Keramikresonator; wenn man sich die Fertigungsunterlagen besorgt, sollte 
in der BOM klar drinstehen, was das für ein Bauteil ist.

Im Falle des Nano lässt das Platinenlayout auch nichts anderes zu:

https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Nano.jpg
#4941858
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Nach Möglichkeit kaufe ich nur Arduino Board Versionen die noch einen 
HC-49/U Quarz und nach Möglichkeit einen uC im TQFP Gehäuse verwenden. 
Dann kann man leicht den Quarz auswechseln wenn man will. Da ich oft 
solche Boards in Nicht-Arduino Projekte ausnütze ist mir das wichtig.

Bei den Pro-Minis hat man diese Möglichkeit zur Zeit noch. Hier ist ein 
Beispiel:

http://www.ebay.com/itm/10PCS-Pro-Mini-Atmega168-Module-5V-16M-For-Arduino-Nano-Replace-Atmega328-NEW-/201419551076?hash=item2ee58a7164:g:lzMAAOSw0fhXiLT-

Gruß,
Gerhard
Angehängte Dateien:

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