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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 1Hz Takt erzeugen


Autor: Markus D. (Gast)
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Hallo,

wie kann ich ohne einem µC einen 1Hz Takt erzeugen?
Ich hab schon etwas recherchiert und bin auf die RTC DS1307 gestoßen, 
allerdings ist das mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Dann hab ich noch 
den NE555 entdeckt mit dem sich das sicher machen ließe, allerdings hab 
ich da keine Beispielschaltung zu gefunden. Könnt ihr mir weiterhelfen?

Viele Grüße,
Markus

Autor: Jo (Gast)
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Hey!
Meine erste Idee war jetzt ein billiger DCF77-Empfänger.
Problem: der 59te Sekundenimpuls fehlt.

Zerleg doch eine Quarzuhr. Die gibt auch bloß Sekundenimpulse auf den 
Sekundenzeiger.

Jo

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Markus D. schrieb:
> Dann hab ich noch
> den NE555 entdeckt mit dem sich das sicher machen ließe, allerdings hab
> ich da keine Beispielschaltung zu gefunden. Könnt ihr mir weiterhelfen?

Du suchst einen 'astabilen Multivibrator mit einem 555'
Per Goggle solltest du massenhaft Schaltungen dafür finden.

zb
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0310131.htm

Autor: HildeK (Gast)
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Wie genau?
Mit einem R, einem C und einem Schmitt-Trigger (HC14) geht das schon. 
Allerdings für einen Uhr wird das nicht genau genug werden.

Autor: Markus D. (Gast)
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Ok, vielen dank euch.
Wenn man den Fachbegriff kennt, findet sichs sicher leichter ;)

Es sollte schon relativ genau sein. Das ganze wird jeden Tag 1 mal 
synchronisiert und sollte sonst am besten keine Abweichung zeigen.

Autor: Tony (Gast)
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Wenns genau werden soll, würde ich nen 32kHz Quarzoszillator und ein 
paar Frequenzteiler empfehlen.
Das hat den selben Effekt wie die RTC, nur eben ohne C xD Die Abweichung 
dieser Oszillatoren ist typischerweise +-10ppm und auch der 
Temperaturdrift ist vertretbar.

Autor: Winfried (Gast)
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Das einfachste - insofern du das Equipment hast - ist ein kleiner 
Mikrocontroller, z.B. Tiny12. Außer einen 32KHz Quarz und 2 
Kondensatoren und 1 Stützkondensator brauchst du keine weiteren 
Bauteile. Das Programm dafür ist in 1 Stunde geschrieben.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Es geht heutzutage natürlich nicht ohne Mikrocontroller oder gleich PC!!

Die anderen benutzen das Quarz mit einem 74HC4060 und notfalls ein 
74HC74 dahinter. Der kann dann auch gleich die Phasen für z.B. die 
weitere Verwendung erzeugen.

Autor: MarioT (Gast)
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Jo schrieb:
> Zerleg doch eine Quarzuhr. Die gibt auch bloß Sekundenimpulse auf den
> Sekundenzeiger.

Einfacher mit guter Genauigkeit geht es nicht. Eine mechanische Quarzuhr 
ist das einfachste. Den 555 kann man dafür vergessen, das soll Propleme 
geben, wenn man da einen Quarz dranbastelt.

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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eine nostalgische Lösung:

Nimm eine alte Kuckucksuhr. Mache an das Schwungrad einen kleinen 
Magneten. Der Magnet steuert dann ein Reed-Kontakt...

Ganz ohne lästige Silizium-Chips, ohne Programmierung, ja sogar EMV 
Sicher!
Und braucht nicht einmal Strom.

Autor: MarioT (Gast)
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So eine Kuckucksuhr ist auch nicht schlecht, aber das Kabel von 
Mainflingen kann teuer werden.

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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mit einem HEF4040 oder HEF4060 und einem Quarz kannst dir zumindest 
einen 2Hz Takt machen, den dann noch mit einem FlipFlop halbieren und 
schon wächst der IC-Friedhof ;-)

Autor: MarioT (Gast)
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Thomas Klima schrieb:
> 2Hz Takt machen, den dann noch mit einem FlipFlop halbieren

Das ist gut 2Hz halbieren = 1Hz

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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Ah wie unpräzise von mir! Du kannst das Signal auch mit einem 
Spannungsteiler aus gleichen Widerständen "halbieren" ;-)

generell kannst aus einem 32,768 kHz "Uhrenquarz" oder 
"Baudratenquarzen" und binären Zählern einen 1Hz Takt machen, für Quarze 
auf 1MHz oder Ähnlichem brauchst dann wegen der "krummen" Teile einen 
HEF4017 dekaden-Zähler

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Guck mal hier, das ist so ziemlich mit die einfachste Schaltung für 
einen 1Hz-Takt, die ich kenne:

http://www.jb-electronics.de/html/elektronik/digit...

Autor: Ganymed (Gast)
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Man kann auch die Netzfrequenz durch
50 teilen. Das gibt einen sehr genauen
1Hz Takt. Man muss aber unbedingt die
Störsignale im Netz unterdrücken, da sie
sonst mitgezählt werden.

Autor: hp-freund (Gast)
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An den 4521 hatte ich auch schon gedacht, funktioiert bei 4,...MHz 
leider nicht mit 5V. Vielleicht hat jemand noch einen U114D?
Hab ich damals mal eine Uhr gebaut, die ca. 1,5V für den IC mit LED 
stabilisiert, die war so genau das ich auch nach 2 Wochen noch keine 
Abweichung zur Fernsehuhr festsellen konnte.

An sonsten wirklich einfach ein Analog Uhrenmodul von Pollin, ist evtl. 
sogar mit U114 o.ä. und 4,19...MHz Quarz.

Autor: MarioT (Gast)
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hp-freund schrieb:
> U114D

Eine Beschreibung findest Du in "electronica" "Einsatzbeispiele für 
CMOS-Zeitschaltkreise" von Klaus Schlenzig
Redaktionsschluß: 15 Oktober 1983
Bestellnummer:    7466203

Autor: Michael Leusink (hasimaus)
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Hallo,

ist der U114D nicht recht schwer zu bekommen ?

Und der CD4521 hat doch eine Versorgungsspannung von 3V~18V !?
http://www.datasheet.free.fr/cd/cd_4521.pdf

Gruß

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Man kann auch den Nulldurchgang der Netzspannung auswerten und nur den 
50, oder 100 (bei Gleichrichtung) Impuls verwenden.

Autor: LuXXuS 909 (aichn)
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Der 4521 läuft auch noch mit 5V mit den 4MHz. Ich habe die Schaltung 
früher selbst oft verwendet, und nie Probleme damit. Hatte so ein Aufbau 
mal probeweise eine Woche neben einem uC laufen um die Zeitdifferenzen 
zu vergleichen (zusätzlich zu einer Funkuhr).

Beide sind in der Woche (zugegeben, ist nicht sonderlich lang für eine 
Uhr) um keine Sekunde abgewichen.

Autor: oldmax (Gast)
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hi
Mal etwas ganz einfaches ohne µC oder sonst einen komplizierten 
Taktgeber...
Wenn deine Schaltung am Netz betrieben wird, einfach mit Diode einen 
50Hz Impuls auskoppeln und über einen bzw. 2 74ls90 durch 50 teilen...
Die Netzfrequenz ist schon ziemlich genau.
Gruß oldmax

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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MarioT schrieb:
> Einfacher mit guter Genauigkeit geht es nicht. Eine mechanische Quarzuhr
> ist das einfachste.

Ist zwar oT, würde mich aber doch interessieren: wo gibt's eine 
mechanische Quarzuhr? Und wie kriegt man da Impulse raus?

Gruss Reinhard

Autor: hp-freund (Gast)
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Bei Pollin mit und ohne Zeiger. Evtl. mit U114 :)

Autor: hier (Gast)
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Und hier ist dann die Taktaufbereitung:

http://www.ferromel.de/tronic_16035.htm

Autor: Markus D. (Gast)
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danke für die ganzen antworten.
das ganze hängt nicht am netz -> keine netzfrequenz

kuckucksuhr und deratiges is viel zu groß.
also doch ein quarz und dann teilen?

Autor: Thilo M. (Gast)
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Quarzoszillator mit 32768Hz - (Uhren)Quarz:
http://de.wikipedia.org/wiki/Quarzoszillator

und dahinter einen 14-bit-Teiler. Dieser läuft dann jede Sekunde über.

Autor: MaWin (Gast)
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Wunderbar, 26 Beiträge, ohne daß der Markus D. sich mal die Mühe gemacht 
hätte, zu sagen, wie genau denn nun sein Takt sein muß.

Die
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.31
sagt dazu

Für langsame Takte müsste man grosse Kondensatoren verwenden (Elkos sind
wegen Leckstrom und Ungenauigkeit hier schlecht). Dann greift man zum 
CD4060
oder CD4045 und betreibt ihn mit RC oder (32.768kHz) Quartz (siehe 
Datenblatt)
oder CD4521 an 4,194304 MHz Quartz. Sekundentakt und Minutentakt 
produzieren
auch PCF8573 und ICM7213. DS2417 ist eine winzige RTC mit bloss 200nA
Stromaufnahme von http://www.maxim-ic.com/ .

Autor: Thilo M. (Gast)
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Ach ja: auf Deutsch ist ein Quarz ein Quarz.
Im Englischen ist ein quartz ein quartz.

Bitte nicht alles bunt mischen. ;-)

Autor: MaWin (Gast)
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Aus deutsch ist ein IC eine IS.
Ich mische, denn Unfug muss man nciht mitmachen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ist das Einbinden des dse-faq irgendwo in µC.net nicht eine gute Sache?

Autor: MaWin (Gast)
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Passiert ja teilweise durch Rüberkopiern von Abschniten in den Wikis, 
aber es gibt niemanden, der sich die Mühe macht, alles zu übernehmen, 
als Basis einer Überarbeitung.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Es gibt eine automatische Suchfunktion nach ähnlichen Artikeln, wenn man 
einen neuen beginnt. Da sollte es relativ leicht einbindbar sein. 
Andreas triggern.
Das dse-faq hat eigentlich genug Stichworte.

Autor: leo (Gast)
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MaWin schrieb:
> Wunderbar, 26 Beiträge, ohne daß der Markus D. sich mal die Mühe gemacht
> hätte, zu sagen, wie genau denn nun sein Takt sein muß.

Markus D. schrieb:
> Es sollte schon relativ genau sein. Das ganze wird jeden Tag 1 mal
> synchronisiert und sollte sonst am besten keine Abweichung zeigen.

Autor: bfbxcb (Gast)
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Nein, Leo

Die Aussage:
> Es sollte schon relativ genau sein.  Das ganze wird jeden Tag 1 mal
> synchronisiert und sollte sonst am besten keine Abweichung zeigen.

ist weit entfernt von einer Angabe, wie genau (welche Abweichungen 
zulaessig sind) das Ganze sein muss. "Am besten" beschreibt den 
Idealzustand, der aber ("keine Abweichung") nie erreichbar sein wird.

Also noch einmal: Welche Abweichung in 24h ist zulaessig?

Gast

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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bfbxcb schrieb:
> ist weit entfernt von einer Angabe, wie genau (welche Abweichungen
> zulaessig sind) das Ganze sein muss. "Am besten" beschreibt den
> Idealzustand, der aber ("keine Abweichung") nie erreichbar sein wird.
>

Nö. "Am besten" sagt einfach aus, das man keine Ahnung hat was man 
brauch, weil man das alles nicht versteht.

Autor: Markus D. (Gast)
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Wie gesagt, so genau wie möglich.
unter 10s Abweichung am Tag müsstens schon sein. Muss ichs noch in ppm 
umrechnen?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Markus D. schrieb:
> Wie gesagt, so genau wie möglich.
> unter 10s Abweichung am Tag müsstens schon sein. Muss ichs noch in ppm
> umrechnen?


Nein, aber du kannst noch die Normalverteilung und den Temperaturbereich 
angeben.

Du wirst einen Quarz brauchen.

Autor: Winfried (Gast)
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"So genau wie möglich" ist wirklich Unsinn. Denn wenn du das Mögliche 
haben willst, bezahlst du einige Millionen für. Wieviel für dich möglich 
ist, weiß auch keiner.

Was sinnvoll und nötig für deine Anwendung ist, darum gehts. 10 Sekunden 
am Tag ist doch mal eine Aussage. Das schaffst du mit einer beliebigen 
Schaltung, die ein Quarz beinhaltet, recht einfach. Genügend 
Alternativen wurden ja vorgestellt.

Autor: Markus D. (Gast)
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und mit welcher der vorgeschlagenen Schaltungen erreiche ich eine 
Abweichung von 1s am tag?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Markus D. schrieb:
> und mit welcher der vorgeschlagenen Schaltungen erreiche ich eine
> Abweichung von 1s am tag?

Dies mit jeder der vorgeschlagenen.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Andrew Taylor schrieb:
> Markus D. schrieb:
>> und mit welcher der vorgeschlagenen Schaltungen erreiche ich eine
>> Abweichung von 1s am tag?
>
> Dies mit jeder der vorgeschlagenen.

Ja, vielleicht du. Er aber wird bereits bei der ersten Messung stutzen. 
Last-Kondis falsch, Quarz aus der Zappelkiste Fernost., Rauschen aus der 
Versorgung sodaß der Zähler öfter mal extra springt, usw.

Ohne Arbeit gehts nur mit den fertigen Modulen von Dallas. Als Sample 
die einfachste Lösung und saugenau. Bereits im Werk kalibriert.

Autor: MaWin (Gast)
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> > und mit welcher der vorgeschlagenen Schaltungen erreiche
> > ich eine Abweichung von 1s am tag?

Das erfordert eine Quarzstabilisierung auf besser als 10E-6.
Normale Quarzte an Microconotrollern oder CMOS-ICs sind nicht
so stabil. Uhrenquartze sind so stabil, aber für 37 GradC
ausgelegt. Damit du eine fertige Oszillatorschaltung bekommst,
die sicher so genau ist, kauf einem Quarztoszillator wie
http://www.conrad.at/ce/de/product/158097/QUARZ-OS...

> Dies mit jeder der vorgeschlagenen.

Uh, nein, nicht mal mit Quartz:
http://www.axtal.com/data/buch/Kap5.pdf
Man muss da schon genauer bauen, als bloss einen Quarz
irgendwo dranzupappen.

Noch viel schlimmer wird sein, daß Markus D. vermutlich nicht
mal auf 1 Sekunde genau sein will, sondern auf 1 Sekunde so
falsch gehen will, wiei EINE ANDERE Taktquelle, z.B. ein PC,
der seiterseits mehr als 1 Sekunde Taktabweichtung pro Tag hat,l
so verstehe ich das 'synchronisieren'. Also ein wenig Vodoo,
ein wenig Zauberei und Glaskugelgeputze, und schon soll das
funktionieren.

Autor: Winfried (Gast)
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1s pro Tag ist mit Uhrenquarz z.B. am ATTiny noch ganz gut 
hinzubekommen. Zum Abgleich der Kondensatoren am besten einen 
Frequenzzähler mit ausreichender Genauigkeit benutzen. Wenn du die 
Schaltung dann immer bei Zimmertemperatur betreibst, sollte die 
Genauigkeit erreicht werden.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
> Noch viel schlimmer wird sein, daß Markus D. vermutlich nicht
> mal auf 1 Sekunde genau sein will, sondern auf 1 Sekunde so
> falsch gehen will, wiei EINE ANDERE Taktquelle, z.B. ein PC,
> der seiterseits mehr als 1 Sekunde Taktabweichtung pro Tag hat,l
> so verstehe ich das 'synchronisieren'. Also ein wenig Vodoo,
> ein wenig Zauberei und Glaskugelgeputze, und schon soll das
> funktionieren.

Ein PC mit nur einer Sekunde pro Tag? MaWin, dann schalte mal den 
NTP-Client bei dir ab!
Selbst die Macs sind viel ungenauer. Mein hier gerade beackerter PC 
hängt locker 5 Minuten pro Tag hinterher. Nix Overclocking ;-)

Klar, wenn man nur einen PC hat...

Autor: MaWin (Gast)
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> Ein PC mit nur einer Sekunde pro Tag

Abdul, richtig lesen:

"mehr als 1 Sekunde Taktabweichtung pro Tag hat"

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hatte dich schon verstanden, es aber sprachlich abgekürzt.

Autor: ameise123 (Gast)
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µC incl RTC

Autor: z.b. so (Gast)
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Autor: Bong (Gast)
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Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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falls der Suchende keine passende RTC findet: DS1392

http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4359

hat dezidierten Ausgang für z.B. 1Hz Takt

Autor: stephan_ (Gast)
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Ein Quarz mit 4,194394 MHz hat aber eine grössere Toleranz (meist 30 
ppm) als ein Uhrenquarz mit 32768 kHz (meist 20 ppm, gibt es auch bis 10 
ppm z.B. bei Reichelt).

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