Hi, ich will mir eine Platine für eine eigene Uhr designen. Als Mikrocontroller will ich den STM8S003 verwenden. Als RTC Modul hab ich mir den DS3231M+TRL rausgesucht. Meine Frage jetzt: Benötige ich dann für den Mikrocontroller einen genauen Resonator / Oszillator oder kann ich da auch auf einen billigen zurückgreifen? Nach meinem Verständnis sind Oszillatoren genauer als Resonatoren. Wenn ich aber für die Uhrzeit eh ein separates Modul - hier der DS3231M+TRL verwende, dann ist die Genauigkeit des Mikrocontrollers - dessen Taktung nicht von Relevanz, da darüber nicht die Uhrzeit abgegriffen wird. Meine Lösung: Ich plane daher einen billigen Resonator zu verwenden, da die Taktung nicht weiter wichtig ist. -> Stimmt das soweit? Erweiterte Frage: Benötige ich eigentlich überhaupt einen separaten Taktgeber, oder kann ich auch auf den internen "16 MHz high-speed internal RC oscillator (HSI)" zurückgreifen und so mir das alles sparen? Ich freue mich auf eine Rückmeldung Beste Grüße,
Michael G. schrieb: > Wenn ich aber für die Uhrzeit eh ein separates Modul ... > verwende, dann ist die Genauigkeit des Mikrocontrollers ... > nicht von Relevanz, da darüber nicht die Uhrzeit abgegriffen wird. Korrekt, der HSI genügt.
Michael G. schrieb: > Benötige ich dann für den Mikrocontroller einen genauen Resonator / > Oszillator oder kann ich da auch auf einen billigen zurückgreifen Du kannst auf den ungenauen internen RC Oszillator zurückgreifen. Das ist aber Unsinnig, weil der DS3231 Geld und Platinenplatz kostet, Strom benötigt und wohl nicht so doll ist http://www.harald-sattler.de/html/ds3231_-_ungenau-.htm Du hast doch schon einen uC, der STM8, schliesse einen 32768Hz Uhrenquarz an ihn an und mach das, was der DS3241 tut, selber, im uC. Man kann den uC aus einer Batterie versorgen und er braucht nicht so viel mehr Strom als der DS3231, falls das wichtig sein sollte.
Hm ok, das ist echt nen guter Hinweis. Der geteilte Beitrag ist auch super. Es stellt sich mir allerdings die Frage, wieso eine Eigenschaltung hier besser sein sollte. Wenn man die beiden Datenblätter vergleicht, so müsste der DS3231 doch eigentlich mit seinen +/- 2ppm gegenüber einem Quarz mit +/- 5ppm oder mehr doch eigentlich überlegen sein. Könnte es denn auch möglich sein, dass die im Beitrag vorgestellten Modelle einfache Fälschungen sind und daher auch diese Abweichungen aufweisen? Bei reiner Betrachtung der Datenblätter müsste doch der DS3231 damit besser sein, oder täusche ich mich?
Es wurde hier vor Jahren mal ein Problem mit der Version DS3231M diskutiert, aber ich finde den Thread nicht mehr. Also nicht nur die schlechtere Genauigkeit, wie sie ja im Datenblatt steht, sondern Fälschung oder Ausschussware.
PS: > Bei reiner Betrachtung der Datenblätter ... Ich habe hier von Digikey einen DS3234S sowie von Reichelt das Modul 'RPI RTC CLOCK' mit einem DS3231SN, beide übertreffen die Genauigkeit, die im Datenblatt steht.
Hmm ok, da scheint sich in der Zwischenzeit also was getan zu haben;) Danke für den Hinweis!
Michael G. schrieb: > Nach meinem Verständnis sind Oszillatoren genauer als Resonatoren. Nööö, nur speziell auf Frequenzgenauigkeit dressierte Oszillatore zusammen mit den passenden Resonatoren. Erst musst Du Dir klar darüber werden, welche Genauigkeit Du brauchst: 1ppm Frequenzabweichung (1Hz Abweichung bei 1MHz) sind schon ca. 9 sec pro Tag und eine Minute Abweichung in der Woche. Die DS-sowieso da oben haben im bösen Fall zwei min, Fehler pro Woche. In der Praxis ist es aber , wie bei jeder Uhr, deutlich besser, da die Oszillatoren bzw. ICs ja nicht kreuz und quer durch die Temperaturen gejagt werden. Wenn Du es auf sec genau haben willst, musst Du entweder hohen Aufwand treiben oder DCF benutzen. Für Bruchteile von sec. muss man dann wohl GPS oder dgl. verwenden. Übrigens: auch mit einer ungenauen Quarzfrequenz kann man recht genaue Zeit bekommen, per Software. Such mal hier im Forum unter "die genaue Zeit". Allerdings muss dann auch der Quarz konstante Frequenz liefern, was nur mit passendem Oszillator erreicht wird, der Temperaturkompensation hat oder mit Quarz im "Ofen"
Peter R. schrieb:
> 1ppm Frequenzabweichung ... sind schon ca. 9 sec pro Tag
?
Da der Tag 86400 s hat, entspricht 1 ppm einer Genauigkeit von einer
Sekunde in 11.6 Tagen oder rund 3 Sekunden pro Monat.
Peter R. schrieb: > Michael G. schrieb: >> Nach meinem Verständnis sind Oszillatoren genauer als Resonatoren. > Für Bruchteile von sec. muss man dann wohl GPS oder dgl. verwenden. Genauso mache ich es. Ein billiges GPS-Modul hat in fast jedem Raum so viel Empfang. Oder halt via Netzwerk... Ist hin wie her, Genauigkeit kostet.
Michael G. schrieb: > Als RTC Modul hab ich mir den DS3231M+TRL rausgesucht. Seit Jahr und Tag verwende ich den PCF8563. Wenn man mag, kann man den Quarz mit einem Trimmkondensator auf Sollfrequenz "ziehen", was sich im Laufe der Zeit als unnötig erwiesen hatte. Bei der halbjährlichen Zeitumstellung wird auch die Drift korrigiert.
S. Landolt schrieb: > Da der Tag 86400 s hat, entspricht 1 ppm einer Genauigkeit von einer > Sekunde in 11.6 Tagen oder rund 3 Sekunden pro Monat. Jo, tut mir leid, ca. 1/10 sec/d ist richtig. Beim schnellen Nachrechnen ist es halt passiert, den Kehrwert zu erwischen.
Michael G. schrieb: > Als RTC Modul hab ich mir den DS3231M+TRL rausgesucht. Das sieht genau wie die originale Typenbezeichnung von Maxim aus (allerdings für das SO-16 Gehäuse; warum nicht SO-8?). Das wäre aber nur das IC, kein Modul. Das einzelne IC kann ich z.B. bei Mouser kaufen, damit sind Fälschungen praktisch ausgeschlossen. Überhaupt geht es hier mit den Typen nicht so genau. In den Antworten und in dem verlinkten Artikel ist nicht klar, wann der S oder der M gemeint ist. Das sind aber zwei völlig verschiedene Chips, jeder mit seinen eigenen Fehlern. Im nächsten Beitrag geht der TO anscheinend auch vom S aus: Michael G. schrieb: > Es stellt sich mir allerdings die Frage, wieso eine Eigenschaltung > hier besser sein sollte. Wenn man die beiden Datenblätter vergleicht, > so müsste der DS3231 doch eigentlich mit seinen +/- 2ppm gegenüber > einem Quarz mit +/- 5ppm oder mehr doch eigentlich überlegen sein. Finde erstmal einen Quarz mit ±5ppm. Und das gilt auch nur bei 25°C, 10 Grad wärmer oder kälter machen nochmal mindestens 5ppm. Natürlich kann/sollte man den statischen Fehler abgleichen, aber ohne Temperaturkompensation sind die 32kHz-Quarze wirklich nur bei Zimmertemperatur zu gebrauchen; im Sommer wird's schon eng. Michael G. schrieb: > Hm ok, das ist echt nen guter Hinweis. > Der geteilte Beitrag ist auch super. > > Könnte es denn auch möglich sein, dass die im Beitrag vorgestellten > Modelle einfache Fälschungen sind und daher auch diese Abweichungen > aufweisen? Natürlich, da ging es doch überwiegend um Module. Mir ist auch nicht klar, mit welchem Chip bzw. Modul er welche Messung gemacht hat. > Bei reiner Betrachtung der Datenblätter müsste doch der DS3231 damit > besser sein, oder täusche ich mich? Was ist "besser"? Ein integrierter Oszillator funktioniert sofort problemlos, auch mit einem schlechten Layout und verschmutzter Platine. Er ist auch unempfindlicher gegen Störeinkopplungen (weil kleiner). Die Abhängigkeit von der Betriebsspannung ist beim DS3231 spezifiziert, beim Eigenbau eher nicht. Von den ppm her ist es praktisch egal, man kann jeden Oszillator abgleichen. Der entscheidende Unterschied ist die Temperaturkompensation. Rein nach Datenblatt ist der DS3231*S* der beste von den gebräuchlichen Chips. Der M ist zwar mit 5ppm deutlich schlechter, hat aber andere Vorteile, z.B. SO-8. Beide haben ein Trimm-Register mit ca. 0.1ppm Auflösung, aber beim S ist der Abgleich selbst temperaturabhängig. Insofern kann der M sogar besser sein, wenn man den Abgleich nutzt. Ein netter Fehlermechanismus (aus dem Datenblatt der DS3231M):
1 | During the initial battery attachment to the DS3231M, it is |
2 | important to eliminate the effects of contact bounce. Contact |
3 | bounce occurs when battery contact rapidly and repeatedly |
4 | alternates between connected and dis- connected during the |
5 | battery attachment before finally settling to the connected |
6 | state. This bounce can cause a momentary power interruption |
7 | to the DS3231M that can result in memory recall corruption |
8 | in the device. |
Was zur Folge hat, dass der Abgleich des Oszillator nicht stimmt und die Frequenz um bis zu ±2.5% daneben liegen kann. Das weiß man vom M; vom S kann man vermuten, dass da grundsätzlich etwas ähnliches gemacht wird, nur ist der maximale Fehler dank Quarz vs. MEMS deutlich kleiner. Die andere Fehlermöglichkeit, dass Lesen per I2C die Uhr langsamer gehen lässt, halt ich für denkbar (obwohl sie sich leicht umgehen lässt, indem man das Lesen mit dem 1Hz-SQW synchronisiert). Bei Kopieren der Zähler in die Ausgaberegister müsste ja die I2C-Start-Flanke mit dem internen Takt synchronisiert werden. Evt. geht dabei systematisch ein Takt verloren. Wenn das "nur" 1/32768 Sekunde ist und man selten genug liest, merkt das keiner. Also erwähnt Maxim das garnicht. Wenn nicht synchronisiert wird, würde ich seltene grobe Lesefehler erwarten; das scheint's nicht zu sein.
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