В одном из устройств стоит задача точной привязки ко времени суток, с разбежкой +/- 1 секунда не более.
Пока ничего лучшего не придумал, как поставить в него GPS приемник.
Устройство будет установлено в металлическом ящике (в котором GSM работает). Я так полагаю, что для того, чтобы GPS приемник выдавал время достаточно видеть всего один, два спутника и вполне возможно, что внутри контроллера он будет, как источник эталонного времени, работать нормально!
Может кто имел опыт подобного использования GPS приемника и просвятит в принципиальной возможности такого решения.

Может, DS3231 подойдёт? Дешевле и не зависит от доступа к радиоволнам...

Прикидываем...
1. Точность 3.5ppm, т.е. на каждый миллион счета кварца возможен уход на 3.5 такта
2. 1 миллион счета для кварца 32768 это примерно 30 секунд

Теперь считаем за сколько накапливается ошибка в 1 секунду:
3. Ошибка в 1 секунду - это ошибка счета кварца на 32768 тактов, т.е. если каждые 30 секунд будет ошибка в 3.5 такта, то ошибка в 1 секунду будет = (32768/3.5)*30 ~ каждые 290000 секунд
4. Как результат, если считать грубо, то ошибка в 1 секунду каждые 3 суток = 20 секунд в минуту

Для устройства работающего бесперебойно в течении месяцев - это слишком большая погрешность

Ограничения по потребляемой мощности есть? Подобые устройства не рассматривали - http://www.morion.com.ru/catalog_pdf/GK103-TS.pdf? Понятно, что на выходе секунд не будет. У буржуев, возможно, найдется лучше.

если не будет проблем с приемом, то вполне пойдет.

на сколько мне известно в США есть организация для синхронизации спутноиков GPS с эталонными атомными часами. и следят за этим сильно. У Вас погрешность получится значительноменьше.

а синхронизацию хоть каждые 10 сек проводь

Ерунда какаято.
Я использую PCF8563 PCF8583 - 6 секунд в ГОД!

Внутри железного ящика, тем более вместе с GSM, работать скорее всего не будет. Антенну GPS нужно выносить наружу, и желательно чтобы хоть четверть неба было видно.

Т.е. 2E-7. Фантастика - этажом выше. Это стабильность, сопоставимая с хорошим OXCO ("Гиацинт" допускает до 1.5E-7 за год). Чудеса бывают, конечно, но в общем случае на стабильность ширпотреба полагаться нельзя.


Самодельных дешевых эталонов времени на основе GPS в сети можно найти навалом. Видимости одного спутника будет достаточно лишь для "тайминговых" модулей (они точнее по сигналу pps, но дороже), ширпотреб будет выдавать сигнал 1pps при захвате минимум трех спутников (IMHO, я этот момент специально не исследовал). Естественно, антенну наружу, обязательно. В помещении, далеко от окна - работать не будет. Но требования (1E-5) весьма мягкие, такое обеспечит даже просто термокомпенсированный генератор. Ну или затермостатировать ширпотреб (вариант - программная температурная компенсация ухода, но кривую надо будет снять экспериментально).

Интересно, а радиосигналы точного времени уже не рассматриваются в принципе?

А как это Вы насчитали такую точность - 20 сек в сутки или во что там ? Вот ведь как можно простой расчет наизнанку вывернуть.
3.5 ppm - это 110 сек/год, или 0.3 сек/сутки. Реально у этих микросхем 1 ppm, т.е. около 30 сек/год уход.

AppNote ADI: AN-1002

Данный метод (снятие и запоминание профиля Freq(temp) с последующей интерполяцией и экстраполяцией) называется "обучение" и позволяет действительно достичь хороших вариантов. Я видел очень понравившийся такой вариант: обучение ведется всегда, когда доступен сигнал 1PPS. А когда это происходит, в процессе работы или во время послесборочного тестирования или ежегодной поверки- устройству по барабану, есть сигнал на входе 1PPS - пополняем таблицу.
С учетом того, что кварцевые срезы имеют вполне известную кривую f(t), результат очень хороший.
Лично я обходился несколькими точками, позволяющими теоретическую параболу подрихтовать под конкретный кристалл, но точность нужна была на уровне минут в год.

Ну я вроде расписал, как я это получил, а вот Ваши цифры вызывают у меня сомнения! Например, для популярных часов DS12887 точность +/- 1 минута в месяц обычное дело, так что мои расчеты не далеко ушли, поэтому я очень сомневаюсь, что для такой же ширпотребской DS3231 они применили настолько более точный кварц. Согласен, что мои данные +/- 3.5 ppm это максимальная погрешность, и в большинстве случаев она будет меньшей, но при такого рода оценке меня, например, учили использовать худшие данные



Еще как рассматриваются, но желательно устойчивое покрытие на территории всего бывшего СССР. Одно время думал про DCF77, но у него даже на европейской части есть проблемы с приемом, что уж говорить про зауралье!

Если вспомнили про СССР, то напомню про отчечественную систему передачи сигналов точного времени по радио. Частоты 4996 9996 кГц работают всегда, есть еще и другие выше и ниже.
Сигнал узкополосный, принимать можно на компактную антенну, например магнитную. Отлично принимается внутри зданий. Стабильность передаваемых сигналов в районе 10^-11...10^-12.
Там еще вроде бы неравномерность вращения земли учитывается. Вобщем система мощная, и принимаеть не так уж и сложно. Территория бывшего СССР покрыта полностью.
Свет клином не сошелся на GPS и прочих микроконтроллерах
http://rusdx.narod.ru/TIME.html

Кто-то мне рассказывал, что, для устойчивого приема в любых условиях, достаточно сделать несколько витков вокруг питающего сетевого кабеля 220В. Если, конечно, он есть в устройстве. Не проверял.

Но все ж какой-то "базовый" профиль надо бы один раз снять в термокамере. А то может так получиться, что устройство без внешней синхронизации попадет в условия, для которых не было обучения. Впрочем, при требуемой точности 1E-5 особых изысков не нужно...



Даже и при этом все равно территориальная зависимость есть, GPS имеет куда лучшее покрытие. К тому же для выделения времени нужен декодер, плюс к тому коротковолновый диапазон загажен промышленными помехами, а у вопросу о "нескольких витках вокруг сетевого кабеля" - какой-нибудь "интернет по сети" или иная телеметрия окажется поблизости, и опять же работать не будет. Там, где нужна надежность - все равно вынесенная антенна. Даже в Европе, для того же DCF77, производятся и внешние антенны. Ну, под этот сигнал хоть готовые декодеры есть - а под exSU систему радиовещания только самим, ручками. Это при том, что модуль GPS стоит от $10. Оно надо ?

Но для озвученных требований это перебор. Тем более если есть GSM, то, вероятно, есть и GPRS - значит, можно воспользоваться эпизодической синхронизацией по NTP.

Доживает последние деньки, не ориентируйтесь на это. Но сам принцип кодирования DCF77 я уважаю, видел его применение в системах синхронизации.

Радиосигнал точного времени- это GPS-1PPS и есть, нечего велосипед изобретать.

Еще кто-то может вспомнить выделение сигналов из обратного хода в ТВ сигнале или низкочастотные передатчики эталонных частот, не нужно. Если вам свыше (начальством/родом работы/спецификой изделия) не запрещено применять GPS - применяйте без раздумий. Самый лучший источник точного времени- это GPS с длинной веревкой (скажем RS422/485). Длина веревки зависит от длины тоннеля.
В день когда система GPS крякнется, крякнется столько всего другого, что за ваше переставшее работать устройство точно никто не вспомнит, поверьте

2E-5 (20 ppm). Обычное дело для ширпотребного кварца, да еще, вероятно, без начальной калибровки.

А тут уже речь о термокомпенсированном устройстве, с претензией на высокую точность. Так что 3.5 ppm представляется вполне реальной цифрой. И уж всяко требуемые 10 ppm перекроет с избытком.



Это только на ОРТ (шестая строка). Работало, кстати, неплохо. Но учитывая, что аналоговое телевидение находится на последней стадии издыхания, явно не стоит этим заниматься. Опять же, тюнер для приема нужен, и внешняя антенна.

+1024

"...если обанкротится наш Великий Восточный Сосед, разве Вам будет жалко этих 100 злотых ?" ©

Ничего специально в термокамеру не помещается, устройство измеряет температуру какая есть. В инструкции к прибору дается два параметра: точность хода часов до обучения и после. вот и все. Хочет заказчик делать обучение- кидает устройство в холодильник/на солнышко/в термокамеру с подключенным GPS или заказывает у изготовителя этот сервис.


А если бы кто-нибудь еще IEEE1588 по GPRS поднял, я бы первый купил


Извиняюсь, у меня какое-то дежавю: не обсуждали ли мы этот вопрос в RU.EMBEDDED или в SU.HARDW.OTHERS в прошлом веке? (до интернета и GPS)

Вероятно обсуждали

Опять таки у GPS покрытие по всему миру, да еще и бесплатное, в отличииот мобильных операторов. Так что GPRS применять только для синхронизации неоправданно дорого!

С вынесенной антенной понятно GPS будет работать, но проблема ее спрятать от шаловливых ручек проходящих мимо людей, так как оборудование стоит на улице в городской черте и обычно даже на земле, так что высота шкафа где-то метра полтора. Я думал, что он все таки сможет принимать сигналы от спутников, аналогично как работает в этом же ящике GPRS, ведь мне не нужны координаты, а значит, я полагал, что какой-нибудь один-два спутника пролезут сквозь щелки ) и для времени этого будет достаточно!

Спорим, я найду в интернете модель GPS антенны, увидев которую Вы как специалист ну ни в жизть не догадаетесь что это антенна? Я к тому, что это не торчащий вертикально штырь, а часто коробочка обтекаемой формы невзрачного цвета, можете замаскировать под кнопку звонка или дверную петлю
Проблемы начинаются, когда длина кабеля большая (толстый дорогой кабель нужен для приемлемого затухания) или проблематично этот кабель проложить. Тогда экономически выгодно делать весь GPS приемник выносным (вместе с антенной в одном пластиковом корпусе), а от него уже данные передавать (по лапше почти любого типа).

А шаловливые ручки разной оснащенности бывают. Я как-то на конференции слышал, что "Энергомера" собиралась электросчетчики в пуленепробиваемом корпусе делать. наверное, были причины....


90% что так и будет. А для остальных 10% предусмотрите опционально внешнюю антенну.

Я так понял из первоначального поста, что GSM уже есть. Ну, если нет - то само собой, вводить только ради синхронизации накладно. А GPRS может и дорогим оказаться, да.


"Одного-двух" будет мало, три минимум (если не "тайминговый") модуль. Да и никаких "сквозь щелки". Современные модули уже имеют чувствительность, достаточную для работы (кое-как) в помещениях, но и только. От материала стен зависит, от площади окон, от этажности. Да и то, первоначальный захват в помещениях идет очень плохо, а то и вовсе никак. Не, антенну выносить совершенно однозначно, хоть до окна, иначе ничего хорошего не выйдет, поверьте.

Про GPRS я говорил, что опыт использования и нормальной его работы в шкафу имеется, но GPRS модуль - это опция, которая ставится далеко не всегда, а синхронизация нужна.



Это как раз понятно, пока конструктивно не могу представить как ее разметить, чтобы не было видно. Под крышку тоже размещать не вариант, так как думаю, что видимость спутников под крышкой будет такая же как и внутри ящика. Ящик металлический, но нормальная работа в нем GSM давала хоть малую, но надежду, что и с GPS такой вариант прокатит. Хотя возможно надо поэкспериментировать, прежде чем принимать решение, засунуть Kit в ящик, закрыть и посмотреть, что получится

Дык разве проблема такое чудо http://www.compel.ru/2010/09/30/keramiches...-gps-ustrojstv/ под что-то замаскировать? Заклепку большую, например. Есть гораздо меньшие PIFA - вообще брусочек 10х3х3, правда поляризация линейная - потеря 3дБ, но может хватить. Но не 40-60дБ, как может оказаться в ящике.
Что-то в голове крутится, что честные pps только начиная от 3+ спутников. Наш GPS так точно их выдачу блокирует.
Что касается кварцевых генераторов, температурный уход не так страшен - действительно можно снять зависимость и скомпенсировать, как долговременное старение. Непредсказуемое. Особенно первые месяца три. Уже говорил - 10 Яухов 13МГц - два так и остались +-10Гц, три улетели в плюс 300Гц, остальные в пределах +100Гц. Три года назад, сразу после покупки, все были +-10Гц в НУ в стандартном Пирсе с нормированными емкостями.

Хм... а 4 см проволочка уже не ловит время ? у мну 8 спутников под открытым небом на иголку в ноге модуля берет.

Ключевая фраза "под открытом небом". У меня EB-500 на проволочку (просто иголку в пару сантиметров) удерживал трекинг в помещении (причем, похоже, через кирпичную стену, а не на отражениях). Однако захват в столь варварском варианте уже не проходил (кстати, как и с полноценной керамической патчи-антенной в тех же условиях). А нужно чтобы и захват хотя бы трех спутников был, так что никаких иголочек-щелочек...


Вот и у меня тоже что-то такое крутится, хотя специально не исследовал (да и выборка нерепрезентативная), что qpps пойдет лишь после захвата трех как минимум. Однако тайминговые точно могут по одному, по крайней мере после выхода на режим (а вот может ли он выйти в этот режим по одному спутнику - тоже не уверен, надо читать). Но в любом случае, это уже раза в три-пять дороже.




Можно даже не пробовать - не получится. GSM, особенно рядом с базовой станцией по энергетике канала просто несопоставимо в более выгодных условиях находится. Кстати, я почти уверен, что и прием эталонных радиосигналов с магнитной антенной в этом ящике точно так же не получится.

Так все же, речь идет о одной секунде за сутки (1E-5) или за произвольный интервал времени не больше одной секунды ? В первом случае ставьте любой термокомпенсированный (любым способом) генератор и не заморачивайтесь GPS-синхронизацией. А во втором - выносите приемник GPS по RS-485 либо используйте GPRS. IMHO, других вариантов просто нет.

Причем 3.5 гарантируются при эксплуатации в режиме -40 - +85, при более реальном 0 - 40 - не более 2 ppm.

Есть готовое решение. Зачем что-то придумывать, не пойму...

Решение очень простое: в верхней крышке шкафа делается отверстие диаметром 3см, изнутри закрывается матовым 10мм стеклом, между стеклом и крышкой наносится герметик, само стекло крепится болтами с круглой шляпкой, открутить их не реально. Затем ящик красится как обычно, и если не знать, что там стекло, то заметить практически невозможно. GPS модуль располагается прямо под получившимся окном.

И даже специальные модули именно для этого тоже есть.