純數(shù)字電路6位數(shù)字時(shí)鐘,怎么能提高精度呢?CD4060+CD4013+CD4518

ID:1083996 · 發(fā)表于 2023-9-22 23:25

秒信號(hào)發(fā)生器由CD4060和CD4013 組成，產(chǎn)生頻率為 1H2 的和時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。CD4060是 14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器分頻器/振蕩器。它與外接電阻、電容、石英晶振共同組成32768H振蕩器，并進(jìn)行14級(jí)二分頻，再外加一級(jí)D觸發(fā)器(CD4013)二分頻輸出1H 的時(shí)基秒信號(hào)。秒時(shí)計(jì)數(shù)器電路均采用雙 BCD 同步加計(jì)數(shù)器 CD4518計(jì)數(shù)輸出 BCD碼，通過 CD4511將BCD 碼顯示出對(duì)應(yīng)的數(shù)字，秒、分計(jì)數(shù)器是 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)，時(shí)是 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)。時(shí)、分、秒的顯示電路完全相同，均使用CD4511譯碼驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。秒校時(shí)采用等待校時(shí)法，正常工作時(shí)，開關(guān) S3 撥到“走時(shí)”，進(jìn)行對(duì)秒信號(hào)校對(duì)，將 S3 撥到“�！�，待標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一到，立即撥到“走時(shí)”位置，恢復(fù)正常走時(shí)。分和時(shí)通過開關(guān)直接輸入脈沖信號(hào)校準(zhǔn)，每按一次開關(guān)，加一次數(shù)。
60進(jìn)制電路工作原理:當(dāng)時(shí)間是60秒的時(shí)候，4518 的十位輸出的BCD碼是0110通過一個(gè)與門電路(CD4581)接在4518的2B和Q3B 端，當(dāng)?shù)?0秒時(shí)，這兩端同時(shí)輸出1通過與門電路輸出1給CD518清零，數(shù)字從00開始重新計(jì)數(shù)，同時(shí)給分信號(hào)或者時(shí)信號(hào)來(lái)一個(gè)脈沖加1。
24進(jìn)制電路工作原理同60進(jìn)制電路類似，只不過取的信號(hào)是 24。4518 輸出的 BCD 碼是 0010 0100，取4518的Q2B和Q3A端可。
電路沒有斷電記憶時(shí)間功能，斷電后需要重新校時(shí)。

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-23 00:39

把Y1改成OCXO或者TCXO。

ID:155507 · 發(fā)表于 2023-9-23 01:13

要提高6位數(shù)字時(shí)鐘的精度，您可以采取以下幾個(gè)步驟：

1.改進(jìn)振蕩器的精度：

使用更高精度的晶振，可以提高振蕩器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。選擇一個(gè)更準(zhǔn)確的32768Hz振蕩器來(lái)確保秒信號(hào)的頻率更為精確。

2.增加校正功能：

添加一個(gè)用于手動(dòng)或自動(dòng)校正時(shí)間的功能。您可以使用按鈕或外部校正信號(hào)來(lái)校正秒、分和時(shí)。自動(dòng)校正可以使用較準(zhǔn)確的時(shí)間源（例如，無(wú)線時(shí)鐘信號(hào)或互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間協(xié)議）來(lái)校正內(nèi)部時(shí)鐘。

3.溫度補(bǔ)償：

如果可能，實(shí)施溫度補(bǔ)償來(lái)抵消溫度變化對(duì)晶振頻率的影響。這可以提高時(shí)鐘的穩(wěn)定性，特別是在溫度波動(dòng)較大的環(huán)境中。

4.使用更精確的分頻器：

如果可能，選擇更精確的分頻器和時(shí)鐘分頻比來(lái)確保計(jì)數(shù)器的準(zhǔn)確性。

5.電源穩(wěn)定性：

確保供電電壓穩(wěn)定，因?yàn)殡娫措妷旱牟▌?dòng)可能會(huì)對(duì)時(shí)鐘精度產(chǎn)生影響。使用穩(wěn)壓器來(lái)保持電壓恒定。

6.考慮溫度控制：

如果時(shí)鐘需要在溫度波動(dòng)較大的環(huán)境中工作，可以考慮使用溫度控制倉(cāng)或外部溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，并相應(yīng)地調(diào)整時(shí)鐘頻率。

7.斷電記憶：

考慮添加電池備份電源，以便在斷電后能夠保持時(shí)間信息，而不需要重新校時(shí)。

8.精度測(cè)試和校準(zhǔn)：

定期對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行精度測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)。這可以確保時(shí)鐘保持高精度。

總之，提高6位數(shù)字時(shí)鐘的精度需要一些硬件和軟件改進(jìn)。通過選擇更好的元件、添加校正功能和確保穩(wěn)定的電源等方法，您可以顯著提高時(shí)鐘的精度。根據(jù)具體的要求和可用的資源，您可以根據(jù)上述建議來(lái)改進(jìn)您的時(shí)鐘設(shè)計(jì)。

ID:1085441 · 發(fā)表于 2023-9-23 01:38

像前面的帖子里面說(shuō)的，用2根漆包線絞合成一個(gè)可變電容，調(diào)節(jié)容量，校正頻率來(lái)提高精度。

ID:332444 · 發(fā)表于 2023-9-23 07:59

用單片機(jī)提高一個(gè)精度數(shù)量級(jí)

ID:1053114 · 發(fā)表于 2023-9-23 09:07

angmall 發(fā)表于 2023-9-23 01:13
要提高6位數(shù)字時(shí)鐘的精度，您可以采取以下幾個(gè)步驟：

1.改進(jìn)振蕩器的精度：

怎么有股ai的感覺

ID:712097 · 發(fā)表于 2023-9-23 09:27

用單片機(jī)加時(shí)鐘芯片，精度基本就能滿足日常使用啦，成本比這個(gè)方案低得多。要想提高精度，可以用帶溫度校正的內(nèi)置晶振的時(shí)鐘模塊，或者采用WIFI對(duì)時(shí)/GPS對(duì)時(shí)。

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-23 09:57

angmall 發(fā)表于 2023-9-23 01:13
要提高6位數(shù)字時(shí)鐘的精度，您可以采取以下幾個(gè)步驟：

1.改進(jìn)振蕩器的精度：

不要不看題目就上網(wǎng)找答案。

樓主是純數(shù)字電路，你說(shuō)的大部分內(nèi)容都是單片機(jī)實(shí)現(xiàn)同功能，驢唇不對(duì)馬嘴。

ID:1094028 · 發(fā)表于 2023-9-23 11:22

2個(gè)建議，1是選擇5PPM的32K晶體，大約3毛一個(gè)，不貴。2是盡量選擇HC系列的，計(jì)數(shù)電路部分單獨(dú)供電，可以嘗試1000mah的電池看下，就是最后連接LED的6個(gè)數(shù)碼管和數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)IC不要供電。

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-23 11:34

NJDG 發(fā)表于 2023-9-23 11:22
2個(gè)建議，1是選擇5PPM的32K晶體，大約3毛一個(gè)，不貴。2是盡量選擇HC系列的，計(jì)數(shù)電路部分單獨(dú)供電，可以嘗 ...

5ppm是5ppm/°C的縮寫，對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)這是相當(dāng)精密的了，對(duì)于時(shí)鐘來(lái)說(shuō)，這個(gè)精度只能用“可笑”來(lái)形容。典型的TCXO可以保證在0~40°C范圍內(nèi)溫漂2ppm，精度是所謂的5ppm的50倍！

ID:1094028 · 發(fā)表于 2023-9-23 11:58

價(jià)格差了多少倍呢？樓主沒有提出具體要求，5PPM是最容易實(shí)現(xiàn)的低成本解決方案。其次，2PPM的精度比5PPM高50倍？？？？？？？？？？?jī)r(jià)格高多少倍？？？？？？？？？？？？？

ID:28752 · 發(fā)表于 2023-9-23 18:47

非接觸測(cè)試32768khz石英晶體頻率,然后調(diào)整配諧電容(C4,C5)容量,盡量做到精準(zhǔn),時(shí)間就準(zhǔn)了,專業(yè)的有專門配秒儀,日誤差可做到0.8s內(nèi)...

ID:213173 · 發(fā)表于 2023-9-23 20:43

這種老古董，四五十年前還算新潮，現(xiàn)在連廢品站都不收。既耗電又不精準(zhǔn)，更不美觀。沒有動(dòng)腦筋升級(jí)的價(jià)值，直接扔了。

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-23 21:49

wulin 發(fā)表于 2023-9-23 20:43
這種老古董，四五十年前還算新潮，現(xiàn)在連廢品站都不收。既耗電又不精準(zhǔn)，更不美觀。沒有動(dòng)腦筋升級(jí)的價(jià)值， ...

naive，學(xué)數(shù)字電路設(shè)計(jì)可比你那點(diǎn)兒?jiǎn)纹瑱C(jī)知識(shí)有用多了。

ID:213173 · 發(fā)表于 2023-9-24 05:59

Hephaestus 發(fā)表于 2023-9-23 21:49
naive，學(xué)數(shù)字電路設(shè)計(jì)可比你那點(diǎn)兒?jiǎn)纹瑱C(jī)知識(shí)有用多了。

有用沒用看看市場(chǎng)就醒了

ID:88256 · 發(fā)表于 2023-9-24 10:20

以前的時(shí)鐘頻率源取自電網(wǎng)，那時(shí)候很不穩(wěn)定，走時(shí)不準(zhǔn)，現(xiàn)在全國(guó)并網(wǎng)了，不知道頻率會(huì)不會(huì)很穩(wěn)？還有沒有人還在用這種時(shí)鐘，看看誤差有多少？

ID:88256 · 發(fā)表于 2023-9-24 10:22

wulin 發(fā)表于 2023-9-23 20:43
這種老古董，四五十年前還算新潮，現(xiàn)在連廢品站都不收。既耗電又不精準(zhǔn)，更不美觀。沒有動(dòng)腦筋升級(jí)的價(jià)值， ...

作為學(xué)習(xí)還是不錯(cuò)的，要說(shuō)到實(shí)用，很多成品鐘表超過DIY的太多了，很多人還不是用單片機(jī)玩得不亦樂乎？

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-24 13:56

wulin 發(fā)表于 2023-9-24 05:59
有用沒用看看市場(chǎng)就醒了

51落后不？一樣有市場(chǎng)。你不懂FPGA和數(shù)字電路就別%了。

ID:1083996 · 發(fā)表于 2023-9-24 15:34

hhdsdy 發(fā)表于 2023-9-24 10:20
以前的時(shí)鐘頻率源取自電網(wǎng)，那時(shí)候很不穩(wěn)定，走時(shí)不準(zhǔn)，現(xiàn)在全國(guó)并網(wǎng)了，不知道頻率會(huì)不會(huì)很穩(wěn)？還有沒有人 ...

外部時(shí)鐘替代電網(wǎng)觸發(fā)呢？
外部時(shí)鐘怎么弄個(gè)高精度的呢？用時(shí)鐘芯片還是晶振更好？

ID:213173 · 發(fā)表于 2023-9-24 16:17

Hephaestus 發(fā)表于 2023-9-24 13:56
51落后不？一樣有市場(chǎng)。

你能找一款近年生產(chǎn)的商品純數(shù)字電路電子鐘給大家開開眼？

ID:883242 · 發(fā)表于 2023-9-25 00:20

wulin 發(fā)表于 2023-9-24 16:17
你能找一款近年生產(chǎn)的商品純數(shù)字電路電子鐘給大家開開眼？

你能找一款近年生產(chǎn)的商品51單片機(jī)電子鐘給大家開開眼？

ID:688692 · 發(fā)表于 2023-9-26 14:36

上原子鐘，標(biāo)準(zhǔn)頻率源啊

ID:584814 · 發(fā)表于 2023-10-9 08:38

用8025改晶振，幾毛錢而且不改純數(shù)字的初衷。

ID:332444 · 發(fā)表于 2023-10-9 10:23

提高精度另一種辦法就是進(jìn)行分頻提高員頻率,在高頻率和高分頻情況下獲得秒的精度,當(dāng)然使用的芯片的量也是增加的.

ID:1034262 · 發(fā)表于 2023-10-9 10:28

純硬件的時(shí)鐘，通常2個(gè)方法提高精度：
方法1、晶振匹配電容用一個(gè)可調(diào)電容，用一個(gè)搞精度（1ppm或以下，我用的是0.01ppm的）的周期計(jì)測(cè)量4060輸出的2Hz信號(hào)周期，調(diào)整電容，直到得到精確的0.5秒。
方法2：購(gòu)買32768有源時(shí)鐘，帶可調(diào)的，這個(gè)比較少也比較貴。

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