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標題: 純數字電路6位數字時鐘,怎么能提高精度呢?CD4060+CD4013+CD4518 [打印本頁]

作者: 量子工業 時間: 2023-9-22 23:25
標題: 純數字電路6位數字時鐘,怎么能提高精度呢?CD4060+CD4013+CD4518
秒信號發生器由CD4060和CD4013 組成，產生頻率為 1H2 的和時間基準信號。CD4060是 14級二進制計數器分頻器/振蕩器。它與外接電阻、電容、石英晶振共同組成32768H振蕩器，并進行14級二分頻，再外加一級D觸發器(CD4013)二分頻輸出1H 的時基秒信號。秒時計數器電路均采用雙 BCD 同步加計數器 CD4518計數輸出 BCD碼，通過 CD4511將BCD 碼顯示出對應的數字，秒、分計數器是 60 進制計數，時是 24 進制計數。時、分、秒的顯示電路完全相同，均使用CD4511譯碼驅動數碼管。秒校時采用等待校時法，正常工作時，開關 S3 撥到“走時”，進行對秒信號校對，將 S3 撥到“停”，待標準時間一到，立即撥到“走時”位置，恢復正常走時。分和時通過開關直接輸入脈沖信號校準，每按一次開關，加一次數。
60進制電路工作原理:當時間是60秒的時候，4518 的十位輸出的BCD碼是0110通過一個與門電路(CD4581)接在4518的2B和Q3B 端，當到60秒時，這兩端同時輸出1通過與門電路輸出1給CD518清零，數字從00開始重新計數，同時給分信號或者時信號來一個脈沖加1。
24進制電路工作原理同60進制電路類似，只不過取的信號是 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間功能，斷電后需要重新校時。

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作者: Hephaestus 時間: 2023-9-23 00:39
把Y1改成OCXO或者TCXO。

作者: angmall 時間: 2023-9-23 01:13
要提高6位數字時鐘的精度，您可以采取以下幾個步驟：

1.改進振蕩器的精度：

使用更高精度的晶振，可以提高振蕩器的穩定性和準確性。選擇一個更準確的32768Hz振蕩器來確保秒信號的頻率更為精確。

2.增加校正功能：

添加一個用于手動或自動校正時間的功能。您可以使用按鈕或外部校正信號來校正秒、分和時。自動校正可以使用較準確的時間源（例如，無線時鐘信號或互聯網時間協議）來校正內部時鐘。

3.溫度補償：

如果可能，實施溫度補償來抵消溫度變化對晶振頻率的影響。這可以提高時鐘的穩定性，特別是在溫度波動較大的環境中。

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鐘分頻比來確保計數器的準確性。

5.電源穩定性：

確保供電電壓穩定，因為電源電壓的波動可能會對時鐘精度產生影響。使用穩壓器來保持電壓恒定。

6.考慮溫度控制：

如果時鐘需要在溫度波動較大的環境中工作，可以考慮使用溫度控制倉或外部溫度傳感器來監測環境溫度，并相應地調整時鐘頻率。

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間信息，而不需要重新校時。

8.精度測試和校準：

定期對時鐘進行精度測試，并根據測試結果進行校準。這可以確保時鐘保持高精度。

總之，提高6位數字時鐘的精度需要一些硬件和軟件改進。通過選擇更好的元件、添加校正功能和確保穩定的電源等方法，您可以顯著提高時鐘的精度。根據具體的要求和可用的資源，您可以根據上述建議來改進您的時鐘設計。

作者: cnfloatleaf 時間: 2023-9-23 01:38
像前面的帖子里面說的，用2根漆包線絞合成一個可變電容，調節容量，校正頻率來提高精度。

作者: xianfajushi 時間: 2023-9-23 07:59
用單片機提高一個精度數量級

作者: tuimaoli 時間: 2023-9-23 09:07

angmall 發表于 2023-9-23 01:13
要提高6位數字時鐘的精度，您可以采取以下幾個步驟：

1.改進振蕩器的精度：

怎么有股ai的感覺

作者: chxelc 時間: 2023-9-23 09:27
用單片機加時鐘芯片，精度基本就能滿足日常使用啦，成本比這個方案低得多。要想提高精度，可以用帶溫度校正的內置晶振的時鐘模塊，或者采用WIFI對時/GPS對時。

作者: Hephaestus 時間: 2023-9-23 09:57

angmall 發表于 2023-9-23 01:13
要提高6位數字時鐘的精度，您可以采取以下幾個步驟：

1.改進振蕩器的精度：

不要不看題目就上網找答案。

樓主是純數字電路，你說的大部分內容都是單片機實現同功能，驢唇不對馬嘴。

作者: NJDG 時間: 2023-9-23 11:22
2個建議，1是選擇5PPM的32K晶體，大約3毛一個，不貴。2是盡量選擇HC系列的，計數電路部分單獨供電，可以嘗試1000mah的電池看下，就是最后連接LED的6個數碼管和數碼管的驅動IC不要供電。

作者: Hephaestus 時間: 2023-9-23 11:34

NJDG 發表于 2023-9-23 11:22
2個建議，1是選擇5PPM的32K晶體，大約3毛一個，不貴。2是盡量選擇HC系列的，計數電路部分單獨供電，可以嘗 ...

5ppm是5ppm/°C的縮寫，對于電阻來說這是相當精密的了，對于時鐘來說，這個精度只能用“可笑”來形容。典型的TCXO可以保證在0~40°C范圍內溫漂2ppm，精度是所謂的5ppm的50倍！

作者: NJDG 時間: 2023-9-23 11:58
價格差了多少倍呢？樓主沒有提出具體要求，5PPM是最容易實現的低成本解決方案。其次，2PPM的精度比5PPM高50倍？？？？？？？？？？價格高多少倍？？？？？？？？？？？？？

作者: grb7906 時間: 2023-9-23 18:47
非接觸測試32768khz石英晶體頻率,然后調整配諧電容(C4,C5)容量,盡量做到精準,時間就準了,專業的有專門配秒儀,日誤差可做到0.8s內...

作者: wulin 時間: 2023-9-23 20:43
這種老古董，四五十年前還算新潮，現在連廢品站都不收。既耗電又不精準，更不美觀。沒有動腦筋升級的價值，直接扔了。

作者: Hephaestus 時間: 2023-9-23 21:49

wulin 發表于 2023-9-23 20:43
這種老古董，四五十年前還算新潮，現在連廢品站都不收。既耗電又不精準，更不美觀。沒有動腦筋升級的價值， ...

naive，學數字電路設計可比你那點兒單片機知識有用多了。

作者: wulin 時間: 2023-9-24 05:59

Hephaestus 發表于 2023-9-23 21:49
naive，學數字電路設計可比你那點兒單片機知識有用多了。

有用沒用看看市場就醒了

作者: hhdsdy 時間: 2023-9-24 10:20
以前的時鐘頻率源取自電網，那時候很不穩定，走時不準，現在全國并網了，不知道頻率會不會很穩？還有沒有人還在用這種時鐘，看看誤差有多少？

作者: hhdsdy 時間: 2023-9-24 10:22

wulin 發表于 2023-9-23 20:43
這種老古董，四五十年前還算新潮，現在連廢品站都不收。既耗電又不精準，更不美觀。沒有動腦筋升級的價值， ...

作為學習還是不錯的，要說到實用，很多成品鐘表超過DIY的太多了，很多人還不是用單片機玩得不亦樂乎？

作者: Hephaestus 時間: 2023-9-24 13:56

wulin 發表于 2023-9-24 05:59
有用沒用看看市場就醒了

51落后不？一樣有市場。你不懂FPGA和數字電路就別%了。

作者: 量子工業 時間: 2023-9-24 15:34

hhdsdy 發表于 2023-9-24 10:20
以前的時鐘頻率源取自電網，那時候很不穩定，走時不準，現在全國并網了，不知道頻率會不會很穩？還有沒有人 ...

外部時鐘替代電網觸發呢？
外部時鐘怎么弄個高精度的呢？用時鐘芯片還是晶振更好？

作者: wulin 時間: 2023-9-24 16:17

Hephaestus 發表于 2023-9-24 13:56
51落后不？一樣有市場。

你能找一款近年生產的商品純數字電路電子鐘給大家開開眼？

作者: Hephaestus 時間: 2023-9-25 00:20

wulin 發表于 2023-9-24 16:17
你能找一款近年生產的商品純數字電路電子鐘給大家開開眼？

你能找一款近年生產的商品51單片機電子鐘給大家開開眼？

作者: cnos 時間: 2023-9-26 14:36
上原子鐘，標準頻率源啊

作者: man1234567 時間: 2023-10-9 08:38
用8025改晶振，幾毛錢而且不改純數字的初衷。

作者: xianfajushi 時間: 2023-10-9 10:23
提高精度另一種辦法就是進行分頻提高員頻率,在高頻率和高分頻情況下獲得秒的精度,當然使用的芯片的量也是增加的.

作者: coody_sz 時間: 2023-10-9 10:28
純硬件的時鐘，通常2個方法提高精度：
方法1、晶振匹配電容用一個可調電容，用一個搞精度（1ppm或以下，我用的是0.01ppm的）的周期計測量4060輸出的2Hz信號周期，調整電容，直到得到精確的0.5秒。
方法2：購買32768有源時鐘，帶可調的，這個比較少也比較貴。

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