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纯数字电路6位数字时钟,怎么能提高精度呢?CD4060+CD4013+CD4518

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楼主
秒信号发生器由CD4060和CD4013 组成,产生频率为 1H2 的和时间基准信号。CD4060是 14级二进制计数器分频器/振荡器。它与外接电阻、电容、石英晶振共同组成32768H振荡器,并进行14级二分频,再外加一级D触发器(CD4013)二分频输出1H 的时基秒信号。秒时计数器电路均采用双 BCD 同步加计数器 CD4518计数输出 BCD码,通过 CD4511将BCD 码显示出对应的数字,秒、分计数器是 60 进制计数,时是 24 进制计数。时、分、秒的显示电路完全相同,均使用CD4511译码驱动数码管。秒校时采用等待校时法,正常工作时,开关 S3 拨到“走时”,进行对秒信号校对,将 S3 拨到“停”,待标准时间一到,立即拨到“走时”位置,恢复正常走时。分和时通过开关直接输入脉冲信号校准,每按一次开关,加一次数。
60进制电路工作原理:当时间是60秒的时候,4518 的十位输出的BCD码是0110通过一个与门电路(CD4581)接在4518的2B和Q3B 端,当到60秒时,这两端同时输出1通过与门电路输出1给CD518清零,数字从00开始重新计数,同时给分信号或者时信号来一个脉冲加1。
24进制电路工作原理同60进制电路类似,只不过取的信号是 24。4518 输出的 BCD 码是 0010 0100,取4518的Q2B和Q3A端可。
电路没有断电记忆时间功能,断电后需要重新校时。

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实物2.jpg

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沙发
ID:883242 发表于 2023-9-23 00:39 | 只看该作者
把Y1改成OCXO或者TCXO。
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板凳
ID:155507 发表于 2023-9-23 01:13 | 只看该作者
要提高6位数字时钟的精度,您可以采取以下几个步骤:

1.改进振荡器的精度:

使用更高精度的晶振,可以提高振荡器的稳定性和准确性。选择一个更准确的32768Hz振荡器来确保秒信号的频率更为精确。

2.增加校正功能:

添加一个用于手动或自动校正时间的功能。您可以使用按钮或外部校正信号来校正秒、分和时。自动校正可以使用较准确的时间源(例如,无线时钟信号或互联网时间协议)来校正内部时钟。

3.温度补偿:

如果可能,实施温度补偿来抵消温度变化对晶振频率的影响。这可以提高时钟的稳定性,特别是在温度波动较大的环境中。

4.使用更精确的分频器:

如果可能,选择更精确的分频器和时钟分频比来确保计数器的准确性。

5.电源稳定性:

确保供电电压稳定,因为电源电压的波动可能会对时钟精度产生影响。使用稳压器来保持电压恒定。

6.考虑温度控制:

如果时钟需要在温度波动较大的环境中工作,可以考虑使用温度控制仓或外部温度传感器来监测环境温度,并相应地调整时钟频率。

7.断电记忆:

考虑添加电池备份电源,以便在断电后能够保持时间信息,而不需要重新校时。

8.精度测试和校准:

定期对时钟进行精度测试,并根据测试结果进行校准。这可以确保时钟保持高精度。

总之,提高6位数字时钟的精度需要一些硬件和软件改进。通过选择更好的元件、添加校正功能和确保稳定的电源等方法,您可以显著提高时钟的精度。根据具体的要求和可用的资源,您可以根据上述建议来改进您的时钟设计。


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地板
ID:1085441 发表于 2023-9-23 01:38 | 只看该作者
像前面的帖子里面说的,用2根漆包线绞合成一个可变电容,调节容量,校正频率来提高精度。
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5#
ID:332444 发表于 2023-9-23 07:59 | 只看该作者
用单片机提高一个精度数量级
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6#
ID:1053114 发表于 2023-9-23 09:07 | 只看该作者
angmall 发表于 2023-9-23 01:13
要提高6位数字时钟的精度,您可以采取以下几个步骤:

1.改进振荡器的精度:

怎么有股ai的感觉
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7#
ID:712097 发表于 2023-9-23 09:27 | 只看该作者
用单片机加时钟芯片,精度基本就能满足日常使用啦,成本比这个方案低得多。要想提高精度,可以用带温度校正的内置晶振的时钟模块,或者采用WIFI对时/GPS对时。
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8#
ID:883242 发表于 2023-9-23 09:57 | 只看该作者
angmall 发表于 2023-9-23 01:13
要提高6位数字时钟的精度,您可以采取以下几个步骤:

1.改进振荡器的精度:

不要不看题目就上网找答案。

楼主是纯数字电路,你说的大部分内容都是单片机实现同功能,驴唇不对马嘴。
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9#
ID:1094028 发表于 2023-9-23 11:22 | 只看该作者
2个建议,1是选择5PPM的32K晶体,大约3毛一个,不贵。2是尽量选择HC系列的,计数电路部分单独供电,可以尝试1000mah的电池看下,就是最后连接LED的6个数码管和数码管的驱动IC不要供电。
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10#
ID:883242 发表于 2023-9-23 11:34 | 只看该作者
NJDG 发表于 2023-9-23 11:22
2个建议,1是选择5PPM的32K晶体,大约3毛一个,不贵。2是尽量选择HC系列的,计数电路部分单独供电,可以尝 ...

5ppm是5ppm/°C的缩写,对于电阻来说这是相当精密的了,对于时钟来说,这个精度只能用“可笑”来形容。典型的TCXO可以保证在0~40°C范围内温漂2ppm,精度是所谓的5ppm的50倍!
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11#
ID:1094028 发表于 2023-9-23 11:58 | 只看该作者
价格差了多少倍呢?楼主没有提出具体要求,5PPM是最容易实现的低成本解决方案。其次,2PPM的精度比5PPM高50倍??????????价格高多少倍?????????????
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12#
ID:28752 发表于 2023-9-23 18:47 | 只看该作者
非接触测试32768khz石英晶体频率,然后调整配谐电容(C4,C5)容量,尽量做到精准,时间就准了,专业的有专门配秒仪,日误差可做到0.8s内...
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13#
ID:213173 发表于 2023-9-23 20:43 | 只看该作者
这种老古董,四五十年前还算新潮,现在连废品站都不收。既耗电又不精准,更不美观。没有动脑筋升级的价值,直接扔了。
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14#
ID:883242 发表于 2023-9-23 21:49 | 只看该作者
wulin 发表于 2023-9-23 20:43
这种老古董,四五十年前还算新潮,现在连废品站都不收。既耗电又不精准,更不美观。没有动脑筋升级的价值, ...

naive,学数字电路设计可比你那点儿单片机知识有用多了。
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15#
ID:213173 发表于 2023-9-24 05:59 | 只看该作者
Hephaestus 发表于 2023-9-23 21:49
naive,学数字电路设计可比你那点儿单片机知识有用多了。

有用没用看看市场就醒了
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16#
ID:88256 发表于 2023-9-24 10:20 | 只看该作者
以前的时钟频率源取自电网,那时候很不稳定,走时不准,现在全国并网了,不知道频率会不会很稳?还有没有人还在用这种时钟,看看误差有多少?
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17#
ID:88256 发表于 2023-9-24 10:22 | 只看该作者
wulin 发表于 2023-9-23 20:43
这种老古董,四五十年前还算新潮,现在连废品站都不收。既耗电又不精准,更不美观。没有动脑筋升级的价值, ...

作为学习还是不错的,要说到实用,很多成品钟表超过DIY的太多了,很多人还不是用单片机玩得不亦乐乎?
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18#
ID:883242 发表于 2023-9-24 13:56 | 只看该作者
wulin 发表于 2023-9-24 05:59
有用没用看看市场就醒了

51落后不?一样有市场。你不懂FPGA和数字电路就别%了。
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19#
ID:1083996 发表于 2023-9-24 15:34 | 只看该作者
hhdsdy 发表于 2023-9-24 10:20
以前的时钟频率源取自电网,那时候很不稳定,走时不准,现在全国并网了,不知道频率会不会很稳?还有没有人 ...

外部时钟替代电网触发呢?
外部时钟怎么弄个高精度的呢?用时钟芯片还是晶振更好?
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20#
ID:213173 发表于 2023-9-24 16:17 | 只看该作者
Hephaestus 发表于 2023-9-24 13:56
51落后不?一样有市场。

你能找一款近年生产的商品纯数字电路电子钟给大家开开眼?
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21#
ID:883242 发表于 2023-9-25 00:20 | 只看该作者
wulin 发表于 2023-9-24 16:17
你能找一款近年生产的商品纯数字电路电子钟给大家开开眼?

你能找一款近年生产的商品51单片机电子钟给大家开开眼?
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22#
ID:688692 发表于 2023-9-26 14:36 | 只看该作者
上原子钟, 标准频率源啊
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23#
ID:584814 发表于 2023-10-9 08:38 | 只看该作者
用8025改晶振,几毛钱而且不改纯数字的初衷。
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24#
ID:332444 发表于 2023-10-9 10:23 | 只看该作者
提高精度另一种办法就是进行分频提高员频率,在高频率和高分频情况下获得秒的精度,当然使用的芯片的量也是增加的.
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25#
ID:1034262 发表于 2023-10-9 10:28 | 只看该作者
纯硬件的时钟,通常2个方法提高精度:
方法1、晶振匹配电容用一个可调电容,用一个搞精度(1ppm或以下,我用的是0.01ppm的)的周期计测量4060输出的2Hz信号周期,调整电容,直到得到精确的0.5秒。
方法2:购买32768有源时钟,带可调的,这个比较少也比较贵。
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