Guten Tag ich bin momentan mit der programmierung
einer Uhr beschäftigt und bin etwas aufm holzweg im moment
Ich verwende einen ATmega325 und einen 10Mhz Quarz
Ich benutze den Timer1(16bit).
Dafür habe ich ausgerechnet
10Mhz Prescaler OCR1AH:OCR1AL = 10Hz = 100ms
10MHz 64 15624 = 10Hz =100ms
Das OCR register ist mit 15624 geladen denn der fängt ja mit 0 anzu
zählen.
wenn ich nun in der Simulation einen Breakpunkt in der ISR von Timer 1
Setze genau bei dem Punkt wo auch das Sekundenregister erhöht wird alle
1.000.000,00 µs das Sekunden Register um 1 erhöht.
Aber wenn ich das Programm auf dem µC laufen lasse dann habe ich das
Problem das die Uhr nach ca 5Tagen bereits 2min und 45s langsamer läuft
als meine Funk uhr die ich zum vergleich nehme.
wie korrigiert man so einen zeit versatz nun am besten?
Du musst die Quarz-Frequenz leicht verstimmen. Der Quarz hat einen
gewissen Fehler, der sich hier eben durchsetzt. Eine Verstimmung
erreichst du durch Änderung der Kondensatoren, die vom Quarz gegen Masse
gehen.
Seb schrieb:> Aber wenn ich das Programm auf dem µC laufen lasse dann habe ich das> Problem das die Uhr nach ca 5Tagen bereits 2min und 45s langsamer läuft> als meine Funk uhr die ich zum vergleich nehme.
Gratuliere. Du hast soeben rausgefunden, dass dein 10Mhz Quarz nicht mit
exakt 10000000 Schwingungen in der Sekunde arbeitet, sondern mit ein
bischen weniger (ist normal. kein Grund zur Beunruhigung)
Mach eine genau Zeitmessung über mehrere Tage und rechne zurück, wie
groß die Quarzfrequenz wirklich ist, und berechne dann mit Vorteiler den
OCR Wert noch einmal. Dann sollte es passen.
Meinst du mit einer Zeit Messung das ich Morgen um 09:00:00 auf meinen
Funkwecker gucke und auf meine Uhr und dann nächste woche nochmal beide
zeiten vergleiche und diese Differenz dann einfach versuche
zurückzurechnen ?
Oder wie meintest du das ?
Danke schonmal fuer die brauchbaren antworten - an eine Toleranz vom
quarz hab ich garnicht gedacht, weil doch alle immer davon sprechen das
die so genau sind
Seb schrieb:> Danke schonmal fuer die brauchbaren antworten - an eine Toleranz vom> quarz hab ich garnicht gedacht, weil doch alle immer davon sprechen das> die so genau sind
Im Vergleich zu anderen Taktgebern sind sie verdammt genau :)
Es gibt halt Toleranzen bezogen auf Temperatur und Genauigkeit. ( meist
ca. 20 ppm )
http://de.wikipedia.org/wiki/Zaunpfahlproblem
Wenn ich mich nicht täusche springt der AVR unmittelbar bei erreichen
von 0 auf den OCR Wert und nicht erst im nächsten Takt
0 = 15625
Jedenfalls weit logischer als die Toleranzen von nem Quarz, die durchaus
mal ne Minute im Monat ausmachen (Meine Erfahrung)
Es gibt doch auch die Möglichkeit an den AVR nen Uhrenquarz
unzuschließen, mach doch das, google einfach mal danach, das dürfte
schon wesentlich genauer sein.
Wenn er 15625 Zählvorgänge in einem bestimmten Zeitintervall benötigt,
dann muss er OCR auf 15624 setzen. Denn auch der Übergang von 15624 nach
0 ist ein Zählvorgang.
Anders ausgedrückt: Mit einem OCR von 15624 dauert es 15625 Timer Ticks
bis der Timer einmal rundum wieder bei 0 angelangt ist.
So gesehen passt das schon.
PS: Wenn überhaupt, dann müsste er einen kleineren Wert als 16524 ins
OCR Register eintragen. Seine Uhr geht zu langsam! Mit einem größeren
OCR Wert würde sie noch langsamer gehen.
Martin schrieb:> Wald-und Wiesenquarze haben eine Abweichung von +/- 30 ppm.>> In 5 Tagen sind das rund +/- 13 s. Die Abweichung von 2 m 45 s ist da> doch ein wenig hoch.
Du hast den Vorteiler von 64 übersehen.
Der spielt da noch mit rein und vergrößert den Fehler.
Aber das wird er schon noch merken, dass er da einen Vorteiler von 1
haben möchte, wenn er dann ausrechnet, wie sich das alles bei seiner
'kummen' Quarzfrequenz ausgeht.
... Du hast den Vorteiler von 64 übersehen. Der spielt da noch mit rein.
...
Hoppla, wieso ändert sich dann die Abweichung von 30 ppm? Die sollte
doch gleich bleiben.
Nö, tut sie nicht, du hast ne Abweichung von 30 auf eine Million Takte
und durch das schnelle Quarz mehr Takte pro Sekunde, das macht also auch
die Abweichung pro Sekunde größer!
Ich selbst, baute vor etwa 15 Jahren eine DCF77-Uhr auf einem SAB80C515A
mit Quarz 18MHz. Das ist ein altes 8051-Derivat von Siemens/Infineon.
Wenn das Funksignal ausfällt, geht die Uhr auch 1 Minute am Tag falsch.
Obwohl die Timer-Simulation exakt war.
Aus den verschiedenen Literaturen habe ich gelesen, daß der Quarz umso
genauer wird, je mehr man die Kapazitäten erhöht. Das steht jedoch im
Gegensatz zum schnellen und sicheren Anschwingverhalten des µC.
Meine beiden Kapazitäten haben 22pF. Für höhere Präzision, sind 100pF
empfohlen. Entweder, braucht man da eine Trimmerschaltung, oder z.B. ein
EEPROM, in dem man Timer-Korrekturwerte mittels Tasten während des
Betriebes ablegen kann. Ein Hex-Kodierschalter an freien Pins oder ein
Poti am ADC könnte es auch noch tun.
Andererseits, ist ein Ausfall des Funksignals höchst selten bis gar
nicht. Deswegen schenke ich dieser Erscheinung auch keine Beachtung.
@Wilhelm (Gast)
>Wenn das Funksignal ausfällt, geht die Uhr auch 1 Minute am Tag falsch.>Obwohl die Timer-Simulation exakt war.
Welch Wunder . . .
>Aus den verschiedenen Literaturen habe ich gelesen, daß der Quarz umso>genauer wird, je mehr man die Kapazitäten erhöht.
Das ist Unsinn. Die Kapazitäten müssen auf den Quarz abgestimmt sein,
nicht mehr, nicht weniger. Wenn man dann einen erwischt, der mit den
meist verwendeten 22pF nicht zufrieden ist, muss man halt einen Trimmer
nutzen.
>Meine beiden Kapazitäten haben 22pF. Für höhere Präzision, sind 100pF>empfohlen.
Viel zu viel. Über 33pF kommt man selten hinaus.
MfG
Falk
5 d = 5 24 3600 = 432000 s
Nachgehen um 2 m : 45 s = 165 s bedeutet
Fehler = 165/432000 = 382 : 1000000 = 382 ppm (zu langsam)
(ppm = auf eine Million bezogen)
Ich habe bisher nur mit ATMega8 und einigen ATTiny gearbeitet,
aber da war der Fehler bei 4...16 MHz-Quarz und 2 x 22 pF meist
so, dass er um 30-50 ppm zu schnell war. Mit 27...33 pF kam
ich dann auf Fehler < 10 ppm.
Wenn's genauer sein soll, klappt es oft mit 27 pF und
22 pF parallel zu einem 6...30 pF Trimm-C.
- Stimmt die Schaltung?
- Kann man beim ATmega325, interne Cs ein- / auszuschalten?
Schalte sie aus! (Fuse-Bits)
- Stimmen die C-Werte?
Bei schwingfreudigen Quarzen könnte man vielleicht mit 2 x 220 pF,
statt 2 x 22 pF, auch zu dieser ungewöhnlichen Frequenzabweichung
kommen...
Hallo Seb,
schreib dir doch eine kleine Software für den Atmel.. so als
Frequenzzähler.
dann misst der Atmel mit dem evt. falschen Quarz seine eigene Frequenz.
unabhängig von allen Quarzfehlern sollte das aber konsistent sein.
mit dieser Methode lassen sich Softwarefehler aufspüren.
gruss k.
