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.
Hallo wenn du schon so ein IC-Grab aufbaust, dann sollte es schon genauer gehen. Such mal nach Takterzeugung aus der Netzfrequenz.
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
Wo ist das Problem einen Quarz mit Teiler zu benutzen ? Das wurde vor 30 Jahren schon so gemacht.
Stephan schrieb: > Wo ist das Problem einen Quarz mit Teiler zu benutzen ? Das Problem ist, dass dieser Quarzoszi samt Teiler kein Bestandteil der vom TO verlinkten Schaltung darstellt! ;) Dabei gibt es die einfache Möglichkeit einen 4060 samt passenden Quarz zur Generierung von 1Hz-Impulsen zu nutzen. --> http://www.hackersbench.com/Projects/1Hz/ --> http://electroschematics.com/wp-content/uploads/2008/04/1hz-2hz-generator-oscillator-schematic.gif --> http://static.electro-tech-online.com/imgcache/1173-10563d1166099896-digital-master-clock-7-seg-led-displays-hourly-ch-1-hz.png Bleibt "nur" den Austausch derzeitiger 1Hz-Zeitbasis gegen eine der obigen zu bewerkstelligen... Mein Tipp:Nimm die 3. Schaltung - höhere Quarzfrequenzen sind die bessere Wahl. Allerdings bietet es sich an, C1 durch einen Trimmkondensator zum Ziehen der Frequenz (Kalibrierung) zu ersetzen!
@ 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
chrizz schrieb: > den 1Hz Takt aus der Netzfrequenz bilden... > Ein Beispiel findest Du hier: > http://bwir.de/technik/digitaluhr Den ganzen Krempel findet man bereits in einem einzigen MOS-IC, der sich dann Uhrenschaltkreis nennt. Viele haben die Uhren mit solchen ICs um eine 50Hz-Quarzzeitbasis erweitert, um die Ganggenauigkeit zu verbessern! :D --> http://www.ferromel.de/tronic_301.htm --> http://www.ferromel.de/tronic_305.htm
Der 555 ist nun wirklich als Uhrentakt am schlechtesten geeignet. Nimm einen CD4536 mit Uhrenquarz (32768Hz). Peter
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 .
Okay jetzt hat sich´s erledigt. Ich habe einfach zu jedem Taster einen 100nF paralell eingebaut und jetzt geht´s einwandfrei. Gruß Benny
Und jtzt ändere mal die Zimmertemperatur um 2 Grad und prüfe nochmal, wie genau Deine Uhr läuft. Ich wette, du bekommst dann einen Wutanfall.
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
Okay die Sache hat sich erledigt ich hab den falschen Ausgang am 4521 benutzt , jetzt geht´s perfekt .
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