Hallo,
Ich bin gerade an einem neue Projekt, eine CMOS - Digital Uhr .
[[http://www.pitts-electronics-home.de/electron/schaltpl/uhren/cmosuhr1.gif]]
Das Netzteil und den Taktgeber habe ich schon komplett aufegebaut und
getestet und funktioniert soweit auch ganz gut.
Nun sollte mein Taktgeber ja möglichst genau eine Frequenz von 1Hz haben
damit meine Uhr später genau geht. Wemnn ich die Frequenz messe habe ich
1,02Hz .
Meine Frage ist jetzt ob diese 0,02Hz Abweichung überhaupt eine Rolle
spielen oder wird meine Uhr dadurch falsch gehen ?
Wenn ja welche Bauteile muss ich wie verändern damit ich genau 1Hz am
Ausgang hab ?
Und ja ich weiss dass ein Quarztaktgeber viel besser und genauer wäre
aber ich hatte gerade nichts anderes in der Bastelkiste .
Ich hoffe ihr könnt mir da irgendwie weiterhelfen .
gruß Benny
>Nun sollte mein Taktgeber ja möglichst genau eine Frequenz von 1Hz haben>damit meine Uhr später genau geht. Wemnn ich die Frequenz messe habe ich>1,02Hz .>Meine Frage ist jetzt ob diese 0,02Hz Abweichung überhaupt eine Rolle>spielen oder wird meine Uhr dadurch falsch gehen ?
Natürlich wird deine Uhr falsch gehen.
2% pro Sekunde.
Benjamin schrieb:> Nun sollte mein Taktgeber ja möglichst genau eine Frequenz von 1Hz haben> damit meine Uhr später genau geht. Wemnn ich die Frequenz messe habe ich> 1,02Hz .
Nimm eine Analogquarzuhr und bau dort die Elektronik als Taktgeber
aus. Der ist dann wesentlich genauer und solche Uhren kann man
schon ab ca. 1EUR kaufen.
Gruss
Harald
Bei 1,02 Hz geht Deine Uhr um 2% falsch.
Den Takt gibt der NE555 Baustein der Schaltung vor. Schau Dir dessen
Beschaltung an. Je genauer die Toleranzen der Bauteile, desto genauer
läuft der NE555. Du darfst aber auch die thermischen Einflüsse nicht
vergessen. Im Sommer wird die Uhr schneller laufen als im Winter.
Um genauer zu werden, solltest Du einen Quarz als Taktquelle nehmen.
Man kann auch die 50Hz der Netzfrequenz zum Zählen hernehmen, ob es
dadurch aber genauer wird, ist zweifelhaft.
Gruß
Chrizz
Benjamin schrieb:> Meine Frage ist jetzt ob diese 0,02Hz Abweichung überhaupt eine Rolle> spielen oder wird meine Uhr dadurch falsch gehen ?
Ja, die geht ein halbe Stunde pro Tag falsch. Für eine Uhr wohl
unbrauchbar ...
>> 2% pro Sekunde.>>Geht die in 10 Sekunden dann 20% falsch? Das scheint arg viel ...
Nö, es sind immer noch 2%.
Bei real 86400 Sekunden pro Tag ergibt das 1728 Sekunden zu viel.
Das sind 28.8 Minuten.
chrizz palucci schrieb:> Man kann auch die 50Hz der Netzfrequenz zum Zählen hernehmen, ob es>> dadurch aber genauer wird, ist zweifelhaft
<Zitat>
Die Netzfrequenz im europäischen Verbundnetz eignet sich wegen der
geringen Abweichungen von der Nennfrequenz als Zeitgeber für Uhren.
Trotz der geringen Abweichungen können sich dabei Fehler von einigen
Sekunden pro Tag ergeben. Um den Zeitfehler gering zu halten wird die
Netzzeitabweichung als Differenz zwischen Koordinierter Weltzeit und der
auf Basis der Netzfrequenz ermittelten Zeit zentral[5] erfasst und
korrigiert. Überschreitet die Netzzeitabweichung +/-20 Sekunden, dann
wird die Nennfrequenz für die Frequenzregler bei vorauseilender Netzzeit
um 10 mHz auf 49,990 Hz reduziert, bei nacheilender Netzzeit um 10 mHz
auf 50,010 Hz erhöht[6]. Dadurch passt sich die Netzzeit langsam wieder
an die Koordinierte Weltzeit an. Die Netzzeit stellt damit eine
langfristig sehr genaue Zeitbasis mit kurzfristigen Schwankungen im
Sekundenbereich dar.
In Europa erfasst Swissgrid im Auftrage des Stromverbundes UCTE die
Abweichungen und koordiniert die Korrekturen.
</Zitat>
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Netzfrequenz#Netzzeit
@ arduino
Danke für die Info mit der Netzstabilität. Kannte ich so noch nicht.
Meine letzten Bastelarbeiten in die Richtung liegen schon länger zurück,
warscheinlich genau in der Zeit, als die Ost- und West-Verbundnetze
gekoppelt wurden und fast alle Uhren ungenau wurden...
Also an den TO:
den 1Hz Takt aus der Netzfrequenz bilden...
Ein Beispiel findest Du hier:
http://bwir.de/technik/digitaluhr
Stephan schrieb:> Wo ist das Problem einen Quarz mit Teiler zu benutzen ?> Das wurde vor 30 Jahren schon so gemacht.
Zu teuer. Ein fertiger aus einer Analogquarzuhr ist billiger
und leichter erhältlich.
Gruss
Harald
Also die Widerstände und Kondensatoren hab ich alle nachgemessen und
habe auch nur die genauesten verwendet , sonst wäre die Abweichung
wahrscheinlich noch größer.
Ich hab den Taktgeber einmal auf einem Steckbrett aufegebaut und habe
etwas herumexperimentiert. Ist es richtig dass sich durch vergrößern des
1MOhm Widerstandes die Frequenz verkleinert ? Oder hat dieser Widerstand
nur indirekt etwas mit der Ausgangsfrequenz zu tun ?
Ich habe in Reihe zum 1MOhm Widerstand noch einmal 56KOhm dazu geklemmt
und kam somit bei einer Frequenz von 1,05 Hz genau auf 1Hz .
Wenn Du keinen Quarz hast oder nehmen willst, ist die
Netzsynchronisation das Beste. Übrigens oft sogar besser als ein Quarz.
Wenn Du da nämlich nicht viel Geld reinsteckst, oder eine Möglichkeit
zum genauen Ziehen hast, geht's Dir wie bei den meisten Quarzuhren in
deiner Umgebung - 5 Uhren - 6 verschiedene Zeiten.
Meinen Wecker (Netzsynchron) habe ich das letzte Mal bei meinem Umzug
gestellt und das war vor 4 Jahren.
>Also die Widerstände und Kondensatoren hab ich alle nachgemessen und>habe auch nur die genauesten verwendet , sonst wäre die Abweichung>wahrscheinlich noch größer.
Das ist aber nur Dein Glaube. Der 555 hat da bei der Genauigkeit auch
noch ein Wörtchen mitzureden. Dessen Toleranzen der internen
Schaltschwellen liegen bei bis zu 20% (wenn ich mich noch recht
erinnere), so daß es eher Glück war, daß Du überhaupt auf gerade 2%
Abweichung gekommen bist.
>Ich hab den Taktgeber einmal auf einem Steckbrett aufegebaut und habe>etwas herumexperimentiert. Ist es richtig dass sich durch vergrößern des>1MOhm Widerstandes die Frequenz verkleinert ? Oder hat dieser Widerstand>nur indirekt etwas mit der Ausgangsfrequenz zu tun ?
Ist richtig - beeinflußt direkt die Frequenz (siehe Datenblatt des 555)
Benjamin schrieb:> Also die Widerstände und Kondensatoren hab ich alle nachgemessen und> habe auch nur die genauesten verwendet , sonst wäre die Abweichung> wahrscheinlich noch größer.>> Ich hab den Taktgeber einmal auf einem Steckbrett aufegebaut und habe> etwas herumexperimentiert. Ist es richtig dass sich durch vergrößern des> 1MOhm Widerstandes die Frequenz verkleinert ? Oder hat dieser Widerstand> nur indirekt etwas mit der Ausgangsfrequenz zu tun ?
Es gibt unzählige Seiten im Web, die sich mit einem 555 als astabiler
Multivibrator beschäftigen. Da finden sich dann auch die Formeln.
> Ich habe in Reihe zum 1MOhm Widerstand noch einmal 56KOhm dazu geklemmt> und kam somit bei einer Frequenz von 1,05Hz genau auf 1Hz .
Ich weiß nicht, wie bei dir momentan so der tägliche Temperaturverlauf
ist. Aber versuch doch einfach mal deine Uhr, die jetzt leidlich genau
auf 1Hz eingemessen ist (ich glaub dir einfach nicht, dass die Frequenz
genau 1.0000000Hz) beträgt, heute in der Nacht, wenn die Temperatur um
10°C gefallen ist, am Fensterbrett immer noch leidlich 1.00Hz beträgt.
Wenn du es banal haben willst, dann setz auf Netzfrequenz. Dann geht
deine Uhr in einem Jahr (von jetzt an gerechnet) immer noch nicht
exzessiv vor oder nach. Eine kleine Abweichung wird da sein und die
wirst du auch übers Jahr gesehen immer wieder feststellen. Aber das
lustige ist, dass sich diese Abweichung ganz von selber korrigiert, weil
die Strom-Netzbetreiber da gegensteuern.
Nur so als Beispiel: Wenn man einen Quarz benutzt, der eigentlich
8000000Hz machen sollte, also eigentlich 8Mhz, und der Quarz (was
unvermeidlich ist) eben nicht exakt 8000000Hz macht, dann kannst du das
nach 1 Monat Betrieb feststellen! In Punkto Genauigkeit schlägt ein
Quarz deinen Aufbau mit 555 und R+C aber um Längen! Auch Quarze (Uhren
sind ein beliebtes µC-Projekt) müssen eingemessen werden und die
tatsächliche Frequenz muss im Programm berücksichtigt werden. Und zwar
auf die Quarzschwingung genau(!), wenn die Uhr auch nur ein bischen was
taugen soll.
Mal wieder etwas Quergedacht:
Die Uhr geht pro Stunde ein paar Sekunden vor. Zur vollen Stunde wird
ein einfacher MW Detektor oder ein Radio eingeschaltet das den
Deutschlandfunk empfängt. Ein einfaches Filter erkennt das Zeitzeichen
und setzt den Minuten- und Sekundenzähler auf Null. Dann das Radio
wieder aus bis zur Nächsten Stunde. Genauer geht es ohne Quarz nicht.
...nur so eine Idee ;-)
So durch anpassen des Widerstandes hab ich jetzt die Abweichung schon
mal runtergebracht auf 0,2% , das wären dann 2,88 minuten pro Tag . Das
ist natürlich für eine Uhr immer noch ziemlich beschi..en aber sicher
schon mal besser als 30 Minuten .
Ich habe die Schaltung jetzt fertig aufgebaut.Sie funktioniert auch
super , nur dass ich die Stunden nicht einstellen kann. Wenn ich den
Taster für die Stunden drücke springen die Zahlen wild durcheinander
z.B. von 1 auf 22 und von 22 auf 16 anstatt der Reihe nach . Bei den
Minuten geht´s übrigens ohne Probleme.
Woran könnte das liegen ? Ist evtl. die Diode falsch herum eingezeichnet
?
Die Schaltung verwendet nicht-entprellte Taster zum Stellen am CLOCK
Eingang der Stunden bzw. Minutenzähler, das geht natürlich nicht.
Es gäbe nun gute Lösungen mit Entprellen und umschalten des
Sekundentaktes auf die anderen Zähler, und dabei Beachtung der aktuellen
Phasenlage des Sekundentaktes damit man nicht eine halbe Sekunde auf
Reaktion warten muss, aber die erfordern alle zusätzliche Chips.
Mit 2 Tastern mit Umschaltkontakt (Digitast) sollte es auch ohne
zusätzliche ICs klappen.
Pin3CD4081--o\ +-- Pin15 Minuteneiner
\o--+
Pin3NE555---o +-- Pin15 Minutenzehner
|
470pF
|
Masse
Pin4CD4081--o\ +-- Pin15 Stundeneiner
\o--+
Pin3NE555---o +-- Pin15 Stundenzehner
|
470pF
|
Masse
Damit fliegen deine zweifelhafte Diode und Widerstand raus.
Allerdings ist die Schaltung von Pitt Murks.
Ein einzelner Widerstand für 7 Segmente ist falsch, es muß pro Segment
einer sein, siehe Datenblatt des CD4511.
Ein 9V Trafo bringt nicht genug Spannung für einen 7809, wie man leicht
nachrechnen kann, es muß ein 12V~ Trafo sein.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Und den untauglichen Taktgeber für Uhren hast du schon bemerkt.
Ich habe jetzt die Vermutung dass der Schalter prellt und mehrere
Signale kurz hintereinander abgibt und die Anzeigen dadurch verrückt
spielen .
Gibt es eine einfache Möglichkeit die Taster zu entprellen also am
besten nur mit wenigen Bauteilen ?
Okay dann hatte ich ja recht mit meiner Vermutung . Also ich denke das
einfachste wäre wenn ich mich nach anderen Tastern umsehe .
Ich habe absolut keinen Platz mehr für zusätzliche IC´s auf meiner
Platine .
Ja ich weiss dass der Taktgeber totaler Müll für eine Uhr ist . Und zwar
werde ich den hier nachbauen :
[[http://www.knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/21/sch.gif]]
Mit diesem Quarztaktgeber dürfte es keine Probleme mehr geben . Nur muss
ich jetzt leider den Taktgeber auseinander reissen ,was dann wieder eine
riesen sauerei auf der Platine gibt.
Ich habe mir jetzt Einen Quarztaktgeber zusammen gebaut und zwar genau
diesen hier:
[[http://www.knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/21/sch.gif]]
Nur jetzt läuft meine Uhr viel zu langsam und ich hab absolut keine
Ahnung warum.
Wenn ich am PIN 14 des IC´s messe habe ich genau 1Hz , aber wenn ich
dann an den beiden Pin´s 15 der 4510 IC´s messe habe ich nur noch eine
Frequenz von 0,5 Hz .
Hat jemand vielleicht ne Idee woran das liegen könnte ? Ist das Signal
vielleicht zu schwach ?
Benjamin schrieb:> Wenn ich am PIN 14 des IC´s messe habe ich genau 1Hz , aber wenn ich> dann an den beiden Pin´s 15 der 4510 IC´s messe habe ich nur noch eine> Frequenz von 0,5 Hz .
Das ist in der Tat merkwürdig, wie man am selben Draht unterschiedliche
Frequenzen messen kann.
Peter
