Frequenzteiler 10 MHz auf 50 Hz

OP #5913593
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Hallo zusammen,

ich habe mir eine Digitaluhr nach der Schaltung aus dem ELV-Journal 
Nr.31 aufgebaut, die sowohl mit einem Quarzofen SQ 3,57 als auch mit 
einem Quarz
3,579545 MHz bestückt werden kann. Natürlich ist der originale Quarzofen 
nirgendwo mehr aufzutreiben, so dass ich nur auf den Quarz zurückgreifen 
konnte. Die Uhr läuft soweit, nur lässt die Genauigkeit trotz peniblen 
Abgleichs sehr zu wünschen übrig. Da fiel mir dieser OCXO auf der 
bekannten
Verkaufsplattform auf: 
https://www.ebay.de/itm/10-000-MHz-VECTRON-Hochpr%C3%A4ziser-OCXO-Oszillator-OCO100-67/264008312299?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2060353.m1438.l2649
Kennt vielleicht jemand eine nicht zu aufwändige Schaltung mit der man 
aus den 10 MHz des OCXO 50 Hz generieren kann?
Gast #5913744
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Peter D. schrieb:
> Benedikt S. schrieb:
>> Jop uc z. B. Stm32f103c8 mit timer counter.
>
> Ich glaub nicht, daß er dieses 48Pin-Monster löten kann. 0.5 mm pitch
> ist nichts für Anfänger.
> Ein ATtiny13 im DIP-8 dürfte geeigneter sein und kommt auch mit den 5V
> klar.

BluePill hat DIL40 :-)
#5913776
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Hm, für ne Uhr nen OCXO?? Wofür braucht man das? Ein einfacher Quarz hat 
+/-20ppm, was im schlimmsten Fall wenige Minuten im Jahr macht. Nach 
einfachem Abgleich unter 1min.
Netzfrequenz ist auch langzeitstabil - kommt das nicht in Frage?

Wenn es doch der 10MHz-OCXO sein soll - jeder beliebige MC, der mit 5V 
läuft und 10MHz Takt verkraftet ist geeignet.
#5913805
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Den hat er doch, nur lässt sich die Frequenz nicht ganzzahlig auf 50Hz 
teilen. Deshalb "vergewaltigt" er wohl den Quarz.
Ausser ELV (Hagen Jakubaschk hätte das wahrscheinlich auch versucht) 
kommt wohl kaum jemand auf die Idee, solch einen Quarz für eine Uhr zu 
nehmen.
Schaltung des Teilers wäre mal interessant :-)
Gast #5913811
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Udo K. schrieb:

> Die Uhr läuft soweit, nur lässt die Genauigkeit trotz peniblen
> Abgleichs sehr zu wünschen übrig.

Dann war entweder der Abgleich nicht wirklich sehr penibel oder die 
Oszillatorschaltung taugt nix oder der Aufbau taugt nix.

5 ppm sollten in üblicher Zimmerumgebung mit handelsüblichen Quarzen und 
Oszillatorschaltungen völlig problemlos erreichbar sein. Das sind im 
Jahr keine drei Minuten.

Mit ein wenig Mehraufwand kommt man auch in den Bereich von 1ppm, also 
deutlich unter 1 Minute Fehler pro Jahr.

Das sollte für jede haushaltsübliche Anwendung mehr mehr als ausreichend 
sein.
Gast #5913838
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c-hater schrieb:
> 5 ppm sollten in üblicher Zimmerumgebung mit handelsüblichen Quarzen und
> Oszillatorschaltungen völlig problemlos erreichbar sein.

Unter der Randbedingung, dass man hochwertige Quarze hat und deren 
Temperaturbereich passt. Erfahrungen aus den 70er- / 80er-Jahren mit 
Quarzen aus dem Bastlerladen waren sehr schlecht, der Zeitversatz eierte 
von Tag zu Tag.

schlaubi schrieb:
> In der S.B.Z. war man schlauer.
> Da gabs 4.194304 MHz in die Quarzwecker.

"in die Quarzwecker" - autsch, Deutsch wurde in der SBZ nicht gelehrt?

4,194304 MHz sollte ich noch im Regal haben, und zwar aus der West 
Besetzten Zone. Damit kommt man binär auf 1Hz, aber nicht auf die von 
Udo gefragten 50 Hz.
Gast #5913845
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> aber nicht auf die von Udo gefragten 50 Hz.

Muddu eine P.L.L. nehmen.
Gibts die in der amerikanisch besetzten Zone nicht?

Aber ein 10 MHz OCXO + Controller duerfte wohl deutlich
praeziser und einfacher sein.

> 4,194304 MHz sollte ich noch im Regal haben

Ja, mein Regal haette auch noch einen 16.384 MHz und einen
866 MHZ OCXO neben den ueblichen 10 MHz im Angebot.
Du brauchst ein groesseres Regal.

> Deutsch wurde in der SBZ nicht gelehrt?

Im offiziellen Deutschuntericht stand ich in den Abiturklassen auf 1.0.
In den Fremdsprachen im uebrigen auch.
Heut mach ich mir mein Deutsch selber.
Gast #5913853
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> > War 3579545 nicht der N.T.S.C.-Farbtraeger?

> Schon. Aber was spielt das in konkreten Zusammenhang für eine Rolle?

Naja, er koennte einen P.A.L. (Farbtraeger) Quarz nehmen.
Der hat deutlich mehr Teiler.
1
nFactors(443361875)
2
[1, 5, 11, 25, 55, 125, 275, 625, 1375, 6875, 64489, 322445, 709379, 1612225, 3546895, 8061125, 17734475, 40305625, 88672375, 443361875]
Gast #5913892
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Hallo,

ich denke, man wird den 3,579545 MHz mit einem Teiler von 71590 
betreiben wollen.

Da gibt's dann nicht so viele Teiler: [1, 2, 5, 10, 7159]

Die 50 Hz kann man durch weitere parallel Schaltung einen Abgleichs 
C-Trimmers einstellen.
Gast #5913898
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Udo K. schrieb:
> ich habe mir eine Digitaluhr nach der Schaltung aus dem ELV-Journal
> Nr.31 aufgebaut

Hmm
https://www.elv.de/ELV-micro-line-LED-Quarz-Uhr-Supergenau,-durch-elektronisch-gesteuerten-Quarz-Ofen/x.aspx/cid_726/detail_33946

Udo K. schrieb:
> 10 MHz des OCXO 50 Hz generieren kann

Hmm, der IC benötigt wegen der LED Anzeige eine Netzstromversorgung und 
gewinnt den Takt aus der Netzfrequenz. Das ist im Endeffekt 
atomuhrgenau, dein Quartzofen wäre schlechter, ein Uhrenquartz wie 
32768Hz noch schlechter.

Warum die Schaltung nicht auf Netzfrequenz laut IC Datenblatt 
zurückbauen und den teuren Quartzofen vergessen ?

Bloss weil die Uhr dann bei Netzausfall nicht läuft ? Kommt doch eh kaum 
vor.
Gast #5913953
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schlaubi schrieb:
> In der S.B.Z. war man schlauer. Da gabs 4.194304 MHz in die Quarzwecker.
> Waere auch heute noch eine gute Wahl.

Nee du Schlaubi, das war keine Erfindung der DDR.
Die Quarze waren für den Amateur so gut wie nicht verfügbar und die 
ersten Chip waren auch aus dem NSW.

Aber die 50Hz können es ja nicht gewesen sein.
Irgendwie wurde es doch auf 1Hz runtergeteilt und als Basis genommen.
Für 1Hz gibt es doch massenhaft Beispiele.

Ich glaube, in einem electronica Heft wurde die Aufbereitung von einem 
100KHz Quarz dargestellt.
Mal sehen, ob ich das finde.
Gast #5913966
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michael_ schrieb:

> Nee du Schlaubi, das war keine Erfindung der DDR.
> Die Quarze waren für den Amateur so gut wie nicht verfügbar und die
> ersten Chip waren auch aus dem NSW.

Also meine erste selbstgebaute Quarzuhr (um 1983) wurde von einem 
4.096MHz-Quarz betrieben. Der kam nicht aus dem NSW, sondern war 
DDR-Produkt. War allerdings nach heutigen Begriffen ein wenig groß. Sah 
wie eine klassische Röhre aus, also im Glasgehäuse, aus der Erinnerung: 
schätzungweise 25mm Höhe und 10mm Durchmesser. Wenn ich mich richtig 
erinnere, hat das Teil damals um die 25 OMs gekostet.

Chips? Alles Standard-CMOS aus DDR-Produktion und vom Preis her kaum 
erwähnenswert. Natürlich nicht so billich wie heute, aber auch für 
DDR-Löhne keine Anschaffung, über die man sehr lange hätte nachdenken 
müssen.

Jedenfalls war das Ding gut für deutlich besser 10 ppm übers Jahr...
Gast #5913987
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> Die Quarze waren für den Amateur so gut wie nicht verfügbar

Die ruhla-Quarzwecker waren im uebrigen im allgemeinen billiger
als ein Quarz im "RFT"-Laden. (Wenn es denn Quarze gegeben haette...)

Ich hab in der ganzen S.B.Z.-Zeit in Wermsdorf gerade 3x Quarze
ueberhaupt gesehen.

100 kHz in Glas, 200 kHz/1 MHz im grossen Metallgehaeuse und
10 MHz in HC-49. Wenn mich mein gutes Gedaechtnis nicht taeuscht.

Meine erste Quarzuhr hatte einen "dreipoligen" 15 kHz Quarz.
Da war der Teilfaktor recht einfach :-).
Geteilt wurde mit (vielen) Germaniumtransistoren und fuer die
Z570-Nixies gabs SS200.
Gast #5913989
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Ein Quarzwecker braucht im allgemeinen einen 2 Hz Takt.
Da passt der 4.194304 MHz vorzueglich.

Passende Kaefer dazu muessten der U114/U124 gewesen sein.

Quarze in diesem Frequenzbereich zeichen sich ganz ohne
weieres Zutun durch relativ gute Tk-Eigenschaften aus.

Zumindest im Vergleich zu meinem 15 kHz Schwinger...
Gast #5913991
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> Da gabs 4.194304 MHz in die Quarzwecker.

ist linguistisch auch nicht schlechter als:

Da gibts aufs Maul.

Sicher haette man das mit mindestens einem dutzend Fuellwoerter
politikergerecht aufblaehen koennen....
#5914053
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Manfred schrieb:
> Erfahrungen aus den 70er- / 80er-Jahren mit
> Quarzen aus dem Bastlerladen waren sehr schlecht, der Zeitversatz eierte
> von Tag zu Tag.

Kann ich nicht bestätigen. Quarze im MHz Bereich waren sehr stabil. Man 
mußte sie nur abgleichen oder die Gangkorrektur per SW machen.
Man durfte nur nicht die verbreitete Schwingschaltung mit 2* 7400 
Gattern aufbauen, die jitterte wie sau.

Zu DDR-Zeiten konnte man auch den 19kHz Pilotton aus einem UKW-Radio 
auskoppeln. Der wurde mit einer Atomuhr stabilisiert.
OP #5914144
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Danke schonmal für die vielen Antworten. Zur Klarstellung: in der 
originalen Schaltung mit dem IC MM5314 wird nicht mit 50 Hz, sondern mit 
60 Hz getaktet, daher auch der Quarz 3,579545 MHz mit nachgeschaltetem 
Teiler-IC MM5369.
Mir kam es in erster Linie darauf an, die Schaltung möglichst genau 
nachzubauen. Sicher wäre es die einfachste Lösung, die 50 Hz (was 
wahlweise ja auch möglich ist) aus der Netzfrequenz zu gewinnen. 
Favorisiert habe ich aber bis jetzt den OCXO 10 MHz mit 3 X 74HC390.
Gast #5914220
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Karl B. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Dass es auch TCXO gibt ist dir bekannt?
>
> Hi, sowas?
> Den in Styropor und einen Transistor der BD-Serie als "Heizung" etc.
> OK. Den gibt es auch nicht nur in 8 MHz wie im Bild.

Einen TCXO zu beheizen ist widersinnig.

Und dein Teil wird eh kein TCXO sein.
Gast #5914789
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Peter D. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Erfahrungen aus den 70er- / 80er-Jahren mit
>> Quarzen aus dem Bastlerladen waren sehr schlecht, der Zeitversatz eierte
>> von Tag zu Tag.
>
> Kann ich nicht bestätigen.
> Quarze im MHz Bereich waren sehr stabil.

Ja, wenn Sie teuer aus guter Quelle stammten oder nach einem Jahr 
Alterung. Nicht ohne Grund schrieb ich Bastlerladen.

In Serienprodukten hatten wir 68HC705 / 805 im Einsatz, das war 1996. 
Wir hatten dafür zwei verschiedene Quarze identischer Frequenz. Der 
Standardkram war für ein Timing über 24h zu schlecht, die richtig guten 
Quarze aber gut Faktor 10 teurer.

> Man mußte sie nur abgleichen
> oder die Gangkorrektur per SW machen.

Na klar, jeder Bastler hatte schon eine PDP-11 oder ähnliches in der 
Küche. Wach' auf, ich rede von Basteleien vor 40 Jahren!
Gast #5915013
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>> Peter D. schrieb:
>> Kann ich nicht bestätigen.
>> Quarze im MHz Bereich waren sehr stabil.

> Ja, wenn Sie teuer aus guter Quelle stammten oder nach einem Jahr
> Alterung. Nicht ohne Grund schrieb ich Bastlerladen.

Im DDR-Bastlerladen gab es, wenn ueberhaupt, Quarze der Firma Narva.
Die besagten 4.194304 MHz Quarze taten u.a. auch in Quarzweckern
ihren Dienst. Davon laufen hier seit ca. 40 Jahren 2 Exemplare
voellig unauffaellig was die Ganggenauigkeit angeht.

>> Man mußte sie nur abgleichen
>> oder die Gangkorrektur per SW machen.

> Na klar, jeder Bastler hatte schon eine PDP-11 oder ähnliches in der
> Küche. Wach' auf, ich rede von Basteleien vor 40 Jahren!

Gut abgeglichen waren die Quarzwecker wohl schon.
Und ein Z80 mit einem 2716-EPROM war auch vor 40 Jahren kein
Hexenwerk.
#5915131
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HF Pfuscher schrieb:
> Ein Quarz-Ofen ohne Regelung ist wie ein Fisch ohne Wasser.

Hi,
man muss schon weiterdenken, das war doch klar, dass ich nicht ins 
Detail gehe und nur das ins Auge Stechende hervorhebe:
Und dass man eben einen Transistor als Heizung missbrauchen kann, wissen 
nicht nur Antennenverstärkerenteisungsexperten.

Das schwebte mir vor:

ciao
gustav
Angehängte Dateien:
Gast #5915160
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>Ein einfacher Quarz hat +/-20ppm, was im schlimmsten Fall
>wenige Minuten im Jahr macht.

1ppm sind 31.5 Sekunden pro Jahr - 20ppm sind 10.5 Minuten/Jahr

Meine billige Quarz-Armanduhr (EUR 75.--) hat <30 Sekunden Abweichung 
pro Jahr (ohne Quarzofen)
Gast #5915170
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>Zu DDR-Zeiten konnte man auch den 19kHz Pilotton aus einem UKW-Radio
>auskoppeln. Der wurde mit einer Atomuhr stabilisiert.

LoL - Für was sollte das gut sein? - Das halte ich für ein Märchen! ;o)
Gast #5915215
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Jeder Quarz lässt sich mindestens um 20ppm in der Frequenz verstellen. 
Da lässt sich sicher eine Frequenz erreichen, die mit 50 oder 100 
endend, einen einfacheren Teilungsfaktor ermöglicht.

Der einfachere Weg bei Uhranwendungen ist aber, die Quarzfrequenz so zu 
lassen wie sie ist und dann per Software das Uhrwerk zu "korrigieren", 
in dem man z.B alle zehn Minuten  oder jede Stunde eine "Schaltsekunde" 
hinzufügt oder auslässt. Da kann man durchaus sekundengenaue Zeitanzeige 
erreichen.

Suche unter Suchbegriff "die genaue Zeit".

Wers noch genauer haben will, sollte mal das Thema DCF angehen. Oder GPS 
nutzen.
Gast #5915234
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>> Zu DDR-Zeiten konnte man auch den 19kHz Pilotton aus einem UKW-Radio
>> auskoppeln. Der wurde mit einer Atomuhr stabilisiert.

> LoL - Für was sollte das gut sein? - Das halte ich für ein Märchen! ;o)

Auch die Zeilenfrequenz des DFF war staatlich gestuetzt :-).
Von einer Atomuhr. Und 64 * 15625 Hz ergibt genau 1 MHz.

Damit konnte man einen Quarzoszillator mit einem halbwegs
geradzahligen Takt einfach durch Einspeisen in das Antennensignal
eines Analogfernsehers auf "stehendes" Balkenmuster abgleichen.

So einfach geht das heute alles nicht mehr.
Gast #5915273
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schlaubi schrieb:
> Zu DDR-Zeiten konnte man auch den 19kHz Pilotton aus einem
> UKW-Radio
> auskoppeln. Der wurde mit einer Atomuhr stabilisiert.
>
> LoL - Für was sollte das gut sein? - Das halte ich für ein Märchen! ;o)
>
> Auch die Zeilenfrequenz des DFF war staatlich gestuetzt :-).
> Von einer Atomuhr. Und 64 * 15625 Hz ergibt genau 1 MHz.
>
> Damit konnte man einen Quarzoszillator mit einem halbwegs
> geradzahligen Takt einfach durch Einspeisen in das Antennensignal
> eines Analogfernsehers auf "stehendes" Balkenmuster abgleichen.
>
> So einfach geht das heute alles nicht mehr.

Doch...mit einem GPS oder Rubidiumnormal, zum abgleichen kann man 
genauso einen Frequenzzähler benutzen.

LG
Gast #5915296
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> Doch...mit einem GPS oder Rubidiumnormal, zum abgleichen kann man
> genauso einen Frequenzzähler benutzen.

Du kennst die Bedeutung des Wortes "einfach"?

Also mit im Haushalt vorhandenen Dingen, wie einem Fernseher,
eine Genauigkeit besser als 1 ppm zu erreichen?


> zum abgleichen kann man genauso einen Frequenzzähler benutzen.
Ja, das ist ja stino und kann jeder Depp.
So er genuegend Geduld hat bei den Messzeiten.
Gast #5915614
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schlaubi schrieb:
> Das duerfte fuer 1 ppm Messgenauigkeit nicht ganz reichen.

Hast Du Schulferien oder bist Du senil? Irgendetwas scheinst Du auf 
jeden Fall verschlafen zu haben.

Gut, wenn ich einen meiner Zähler verwende, komme ich nur auf 0,01 ppm 
Meßgenauigkeit bei 50 Hz; das ist natürlich weniger als 1 ppm. Aber 
manchmal ist weniger auch mehr.
Denk mal drüber nach.
Gast #5915633
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> komme ich nur auf 0,01 ppm Meßgenauigkeit bei 50 Hz

Ja, dann lass doch mal einen von "deinen" Zaehlern mal
ein 1 MHz Signal "zaehlen" und zeig das Messergebnis hier.
Bei 10 ppb muesste man da ja dann die Hundertsel Hertz
ablesen koennen (mindestens).
Und das sogar 50 mal in der Sekunde.
#5916001
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schlaubi schrieb:
>> bei 50 Hz 50 Messergebnisse pro Sekunde
>
> In 20 ms kann man von einer Messfrequenz von z.B. 1 MHz
> gerademal 20000 Schwingungen zaehlen.
> Das duerfte fuer 1 ppm Messgenauigkeit nicht ganz reichen.

Natürlich reicht das. Stichwort Reziprokzähler [1]. Für 1ppm und 50Hz 
Meßrate braucht man 50MHz Referenzfrequenz. Kein Hexenwerk.


[1] in der Nußschale: man zählt für genau 20'000 Perioden der 
Meßfrequenz die Impulse der Referenzfrequenz. Bei 50MHz sind das dann 
genau 1'000'000 Impulse, was die gewünschten 1ppm Auflösung gibt.
Gast #5916238
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Um mal wieder kontruktiv auf die Eingangsfrage zu kommen: ein Schaltbild 
für meinen Vorschlag, einen TCXO und einen µC zu verwenden.

Die meisten TCXO laufen mit Versorgungsspannungen <= 3,3 V. Für den 
nötigen Spannungsabfall von 5 V sorgt die grüne LED. Pin 1 ist meist der 
Freigabeeingang (/enable), der auf GND gelegt werden muß.
Das typ. Ausgangssignal ist ein gekappter Sinus mit rund 1 Vss, der auf 
XTAL1 des ATtiny25 gelegt wird. Auf ext. Quarz eingestellt reicht es 
aus, das Signal über 1 nF einzukoppeln.

Der ATtiny liefert an OUT das gewünschte Signal 1, 50 oder 60 Hz, was 
durch das Programm erzeugt wird. Zum Abgleich können die Eingänge '-' 
und '+' verwendet werden.
Als SMD-Aufbau benötigt die Schaltung rund 10 x 10 mm². Die 
Stromaufnahme liegt je nach TCXO-Frequenz bei <= 10 mA.
Angehängte Dateien:
Gast #5917387
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Ich würde Dir das Programmieren ja gerne anbieten, aber in den nächsten 
Wochen bin ich leider "unpässlich".
Aber vielleicht findet sich ja noch jemand, der sich die Finger 
aufwärmen möchte. Das passende Verfahren arbeitet so wie DDS und liefert 
feinste Auflösung. Der leichte Jitter ist dabei egal.

Selber habe ich auf die Schnelle nur programmierbare Timer anzubieten. 
Zum einen eine Schaltung mit ATtiny4313, bei der Frequenz und Pulsweite 
per RS232 eingestellt werden: 
http://mino-elektronik.de/Generator/takte_impulse.htm#bsp2. Danach folgt 
noch eine Programmversion für einen Arduino UNO.
Kleiner und mit einem ATtiny25 ist eine Programmversion, die für eine 
per Poti einstellbare Taktfrequenz für einen Schrittmotor gedacht ist. 
Da kann man das Poti weglassen und mit konstanten Werten für 
Oszillatorfrequenz und Asusgangsfrequenz arbeiten: 
http://mino-elektronik.de/Generator/takte_impulse.htm#bsp5

Und, wenn Du noch einen passenden Zähler für einen schellen Abgleich 
suchst, kannst Du u.a. hier fündig werden: 
http://mino-elektronik.de/fmeter/fm_software.htm. Oder, wenn Dir das zu 
popelig ist, geht es auch noch besser: 
http://mino-elektronik.de/FM_407/fmeter_407.htm#c3 ;-)
OP #5919892
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Zunächst nochmal vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Nachdem bei 
den derzeit hohen Temperaturen die Uhr extreme Abweichungen zeigte, 
ungefähr nur alle 2 Sekunden und darüber ein Takt, entschloss ich mich, 
es mal mit einem Quarzoszillator 3,579 MHz zu probieren. Das 
funktionierte auf Anhieb und die Abweichung liegt deutlich unter einer 
Sekunde/ Tag. Zum Abschluss noch zwei Aufnahmen vom Projekt.
Angehängte Dateien:

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