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

ID:1083996 · 发表于 2023-9-22 23:25

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。

ID:883242 · 发表于 2023-9-23 00:39

把Y1改成OCXO或者TCXO。

ID:155507 · 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：

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。

ID:1085441 · 发表于 2023-9-23 01:38

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。

ID:332444 · 发表于 2023-9-23 07:59

用单片机提高一个精度数量级

ID:1053114 · 发表于 2023-9-23 09:07

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

ID:712097 · 发表于 2023-9-23 09:27

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。

ID:883242 · 发表于 2023-9-23 09:57

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。

ID:1094028 · 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。

ID:883242 · 发表于 2023-9-23 11:34

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！

ID:1094028 · 发表于 2023-9-23 11:58

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？？？？？？？？？？？？？

ID:28752 · 发表于 2023-9-23 18:47

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...

ID:213173 · 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，直接扔了。

ID:883242 · 发表于 2023-9-23 21:49

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。

ID:213173 · 发表于 2023-9-24 05:59

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

ID:88256 · 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？还有没有人还在用这种时钟，看看误差有多少？

ID:88256 · 发表于 2023-9-24 10:22

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？

ID:883242 · 发表于 2023-9-24 13:56

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。

ID:1083996 · 发表于 2023-9-24 15:34

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？

ID:213173 · 发表于 2023-9-24 16:17

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？

ID:883242 · 发表于 2023-9-25 00:20

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？

ID:688692 · 发表于 2023-9-26 14:36

上原子钟，标准频率源啊

ID:584814 · 发表于 2023-10-9 08:38

用8025改晶振，几毛钱而且不改纯数字的初衷。

ID:332444 · 发表于 2023-10-9 10:23

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.

ID:1034262 · 发表于 2023-10-9 10:28

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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