Chciałem sobie zrobić zegar pokazujący czas z rozdzielczością
większą niż 1 sekunda. Na przykład do używania przy nagrywaniu
filmów jako znacznik czasu. Zrobiłem zegar programowy i sprzętowy
pokazujące dziesiąte części sekundy, takie:
https://www.youtube.com/watch?v=MxKDGn6pe3Y

Problemem jest ustawianie takiego zegara. Komputerowy i tak nie będzie
działał lepiej niż zegar komputera (plus minus jedna sekunda). Ale
sprzętowy może. Wersja z filmiku jest ustawiana ręcznie. Powinna być
automatycznie i okresowo synchronizowana. I tutaj mam pytania do kogoś,
kto może zajmował się podobnym tematem:

- czy w modułach GPS za kilkanaście dolarów sygnał 1pps (impuls
na sekundę) pokazuje dokładny początek "urzędowej sekundy",
czy tylko pojawia się co sekundę bez gwarancji, że wtedy zaczyna się
nowa sekunda?

- czy da się w łatwy sposób dostać do czasu z sieci telefonicznej GSM?
A jeśli tak, czy da się uzyskać założoną dokładność?

Sprawdzałem inne możliwości, np. protokół NTP. Wyniki są słabe, nie można
liczyć na dokładność 0.1 sekundy. GPS ma wadę - antena musi być przy oknie.
DCF77 - może tak, chociaż nie daje informacji o opóźnieniu związanym
z odległością od nadajnika (ale to są pojedyncze milisekundy).
Czy przy zwiększeniu rozdzielczości do 1 milisekundy i ręcznym
ustawieniu opóźnienia DCF77 ma jakieś szanse (chodzi o precyzyjne
ustalenie początku sekundy)? Pozostaje jeszcze do rozwiązania wyświetlanie
z odświeżaniem co najmniej 1000 Hz.

P.

do góry

Znaczniki czasu są robione w generatorze znacznikow. Może je robić kamera, urządzenie
do nagrywania dźwięku, klaps albo specjalizowany generator znaczników czasu. Z czasem
w rozumieniu że to jakiś zegarek nie ma nic wspólnego. W filmie synchronizacja
pomiędzy dźwiękiem i obrazem jest potrzebna o ile nagrywane są oddzielnie. Jeśli
obraz nagrywany jest z więcej niż jednej kamery to często też muszą być
zsynchronizowane. To czy generator znaczników będzie zsynchronizowany np z gpsem i
będzie pokazywał rzeczywisty czas nie ma żadnego znaczenia.

do góry

Piotrne <p...@p...onet.pl> napisał(a):
> Sprawdzałem inne możliwości, np. protokół NTP. Wyniki są słabe, nie można
> liczyć na dokładność 0.1 sekundy.

Dobrze zaimplementowane NTP powinno dać dokładność rzędu dziesiątek
milisekund, czyli poniżej 0,1 sekundy.

--
Grzegorz Niemirowski
https://www.grzegorz.net/

do góry

Dnia 28.06.2020 Piotrne <p...@p...onet.pl> napisał/a:

> Chciałem sobie zrobić zegar pokazujący czas z rozdzielczością
> większą niż 1 sekunda. Na przykład do używania przy nagrywaniu
> filmów jako znacznik czasu.
...
> - czy w modułach GPS za kilkanaście dolarów sygnał 1pps (impuls
> na sekundę) pokazuje dokładny początek "urzędowej sekundy",
> czy tylko pojawia się co sekundę bez gwarancji, że wtedy zaczyna się
> nowa sekunda?

Pytanie chyba dobre do zadania na jakiejś grupie astronomicznej. Z fizyki
wiemy że nie ma czegoś takiego jak czas bezwzględny. Twój "czas urzędowy" ma
niekiedy przestępne sekundy, pojawiające się nieregularnie i zapowiadane z
najwyżej półrocznym wyprzedzeniem, określanym obserwacjami astronomicznymi.

Odbiornik GPS wydaje się być dobrym źródłem. Sieć GSM/?G stosuje do
synchronizacji m.in. GPS. Czas na satelitach GPS biegnie inaczej niż na
Ziemi (bliskość dużej masy, może tzw. frame dragging). GPS musi to
uwzględniać.

By default użyłbym odbiornika GPS, który daje sygnał czasu o żądanej
specyfikacji. Może to być choćby i sekundowy impuls. Po dłuższej obserwacji
impulsu jego początek można wyznaczyć precyzyjnie i pokroić na mniejsze.
Konstrukcja powinna zawierać własny generator, choćby na zwykłym kwarcu z
programową korekcją dryftu, synchronizowany do lepszego wzorca. Nie
urządzonko, które sobie stoi cały czas zimne i liczysz na to że gdy je sobie
włączysz, to po kilku sekundach pokaże Bardzo Dokładny Czas. ;-)

Aby pójść dalej, potrzebne są odpowiedzi na szereg pytań. M.in.:

- czy wzorzec będzie pracował ciągle,
- jak kalibrujemy, jak często i jak obsługujemy dryft,
- co jest "bazą"? Inna będzie do obserwacji astronomicznych, inna dla
ratuszowego zegara. ;-)

Itp. zależne od aplikacji.

Najczęściej stosuje się jakąś bazę ("czas zero") i czas liczony
monotonicznie od tego momentu, bez podziału na minuty, godziny itp. To
bardzo ułatwia liczenie czasu trwania zjawisk - po prostu odejmujesz dwie
liczby. Na jednostki "ludzkie" przelicza się go dopiero na samym mońcu, z
uwzględnieniem stref czasowych, przestępnych dni i sekund itd. Por.
https://en.wikipedia.org/wiki/Epoch_(computing)

HTH.

--
Pozdrawiam, EdWin
edwart at ruda kropka kropka kropka net

do góry

On 29/06/2020 01:41, Piotrne wrote:
> Chciałem sobie zrobić zegar pokazujący czas z rozdzielczością
> większą niż 1 sekunda. Na przykład do używania przy nagrywaniu
> filmów jako znacznik czasu.
[...]
> - czy w modułach GPS za kilkanaście dolarów sygnał 1pps (impuls
>   na sekundę) pokazuje dokładny początek "urzędowej sekundy",
>   czy tylko pojawia się co sekundę bez gwarancji, że wtedy zaczyna się
>   nowa sekunda?

Nie jest to bezpośrednia odpowiedź ale jeżeli to co nazywasz
,,znacznikiem czasu" ma służyć do tego, do czego zazwyczaj używane są
generatory "timecode" (czy to po polsku ,,znacznik czasu"?) to istotne
jest jedynie aby wszystkie zaangażowane urządzenia miały wspólny. Taki
generator można dodatkowo synchronizować z "house sync" czyli
generatorem taktu synchornizacyjnego w danym studio. Nie jest istotne
czy nagranie danej klatki zostało dokonane w tej czy innej części
urzędpwej/astronomicznej sekundy. Chyba, że masz jakieś szczególne
zastosowanie, dla którego by to miało znaczenie. Masz takie?

do góry

W dniu 2020-06-29 o 12:27, Silver Dream ! pisze:

> Chyba, że masz jakieś szczególne zastosowanie, dla którego by to miało znaczenie.
Masz takie?
Znaczniki czasu to był przykład zastosowania. Zresztą całkiem sensowny,
bo przy jednoczesnym nagrywaniu jakiegoś wydarzenia różnymi amatorskimi
urządzeniami (smartfon, aparat fotograficzny, kamerka sportowa) taki
chwilowy "rzut oka" na zegar pozwoli na ustalenie odchyłki zegara
w każdym urządzeniu i ustalenie prawdziwego czasu, a potem synchronizację
na osi czasu.

Ale to miał być też zegar ogólnego przeznaczenia - dokładny i pokazujący
ułamki sekund. I to w sposób sensowny - żeby zachowana była dokładność
aż do ostatniej wyświetlanej cyfry (czyli co najmniej 1/10 sekundy).

P.

do góry

W dniu poniedziałek, 29 czerwca 2020 07:02:17 UTC-5 użytkownik Piotrne napisał:
> W dniu 2020-06-29 o 12:27, Silver Dream ! pisze:
>
> > Chyba, że masz jakieś szczególne zastosowanie, dla którego by to miało
znaczenie. Masz takie?
> Znaczniki czasu to był przykład zastosowania. Zresztą całkiem sensowny,
> bo przy jednoczesnym nagrywaniu jakiegoś wydarzenia różnymi amatorskimi
> urządzeniami (smartfon, aparat fotograficzny, kamerka sportowa) taki
> chwilowy "rzut oka" na zegar pozwoli na ustalenie odchyłki zegara
> w każdym urządzeniu i ustalenie prawdziwego czasu, a potem synchronizację
> na osi czasu.
>
> Ale to miał być też zegar ogólnego przeznaczenia - dokładny i pokazujący
> ułamki sekund. I to w sposób sensowny - żeby zachowana była dokładność
> aż do ostatniej wyświetlanej cyfry (czyli co najmniej 1/10 sekundy).
>
>

Bardzo nieprecyzyjnie opisujesz co ci jest potrzebne.

Najpierw ze zegar potem ze znacznik potem ze synchronizacja.

Kazdy prawie zegar ci zmierzy i pokaze czas dokladniej niz 0.01sek.

Nie kazdy pozwoli na synchronizacje w poniedzialek i spójnośc odczytu we wtorek.

Zdecyduj sie co jest Twoim celem.

Jak sie bawilem esp8266 to on sam na podstawie swojego kwarca byl dosyc dokladny
(okolice sekundy na dzien czy cos kolo tego).

Stamtad juz krok do zmontowania i zaprogramowania centralnego esp ktore bedzie
rozsylac znaczniki czasu po udp do wszystkich zainteresowanych esp w okolicy ktore
zaprogramujesz jako slave dla tego głównego.

A ten główny se mozesz po ntp synchronizowac i wyjdzie prawie tak dokladnie jak zegar
atomowy o ile jest polaczenie sieciowe.

Ale najpierw zdecyduj sie co ci potrzeba i nie baw sie w tajemnice jak niektórzy co
to przyjda, zadadza pytanie dostana odpowiedz ale im sie nie podoba bo czegos tam sie
zrobic nie da ale w pytaniu o tym nie wspomnieli. Postaw sprawe jasno to dostaniesz
najlepsza mozliwa odpowiedz.

do góry

W dniu 2020-06-29 o 18:57, s...@g...com pisze:


> Bardzo nieprecyzyjnie opisujesz co ci jest potrzebne.
> Najpierw ze zegar potem ze znacznik potem ze synchronizacja.

Po prostu zegar. Wyświetlający czas z rozdzielczością 0.1 s albo lepszą.
Do zastosowań różnych, również dla ozdoby.
Główne pytanie - o wiarygodne ustawianie czasu z taką dokładnością.
GPS - dokładny, ale wymaga dostępu do widoku nieba.
GSM - nie wiem, czy da się w prosty sposób wykorzystać i czy jest to dokładne
DCF77 - problemy z jakością sygnału (słaby), ale to chyba najlepszy wybór.
Do sprawdzenia, jakie opóźnienie wprowadza odbiornik (po jakim czasie
od pojawienia się nośnej 77.5kHz pojawia się ta informacja na wyjściu).

Do odmierzania czasu między synchronizacjami mam DS3231 - uzyskuje się
odchyłkę rzędu 1 sekundy na miesiąc. Czyli synchronizacja codzienna powinna
dać maksymalną odchyłkę 0.03 sekundy. Dam znać jak uzupełnię w ten sposób
zegar z filmiku.


P.

do góry

On 30/06/2020 17:16, Piotrne wrote:

> DCF77 - problemy z jakością sygnału (słaby),

Ponoć są jakieś plany na rozszerzenie oczekiwanego zasięgu znacznie poza
Niemcy w ramach jakiejś inicjatywy EU (?) ale póki co (a może i na
zawsze) tak jak piszesz.

> ale to chyba najlepszy wybór.
> Do sprawdzenia, jakie opóźnienie wprowadza odbiornik (po jakim czasie
> od pojawienia się nośnej 77.5kHz pojawia się ta informacja na wyjściu).

Na ile rozumiem to Ciebie będzie bardziej interesować moment zaniku
(obniżenia poziomu) nośnej. Opóźnienie w tym przypadku może się różnić
od tego przy pojawianiu się (podwyższaniu poziomu). No i do kompletu
pewnie powinieneś jeszcze uwzględnić odległość od nadajnika i wyliczyć
związane z tym opóźnienie propagacji :-)

> Do odmierzania czasu między synchronizacjami mam DS3231 - uzyskuje się
> odchyłkę rzędu 1 sekundy na miesiąc. Czyli synchronizacja codzienna powinna
> dać maksymalną odchyłkę 0.03 sekundy. Dam znać jak uzupełnię w ten sposób
> zegar z filmiku.

Powodzenia.

do góry

W dniu wtorek, 30 czerwca 2020 10:15:35 UTC-5 użytkownik Piotrne napisał:
> W dniu 2020-06-29 o 18:57, s...@g...com pisze:
>
>
> > Bardzo nieprecyzyjnie opisujesz co ci jest potrzebne.
> > Najpierw ze zegar potem ze znacznik potem ze synchronizacja.
>
> Po prostu zegar. Wyświetlający czas z rozdzielczością 0.1 s albo lepszą.
> Do zastosowań różnych, również dla ozdoby.
> Główne pytanie - o wiarygodne ustawianie czasu z taką dokładnością.
> GPS - dokładny, ale wymaga dostępu do widoku nieba.
> GSM - nie wiem, czy da się w prosty sposób wykorzystać i czy jest to dokładne
> DCF77 - problemy z jakością sygnału (słaby), ale to chyba najlepszy wybór.
> Do sprawdzenia, jakie opóźnienie wprowadza odbiornik (po jakim czasie
> od pojawienia się nośnej 77.5kHz pojawia się ta informacja na wyjściu).
>
> Do odmierzania czasu między synchronizacjami mam DS3231 - uzyskuje się
> odchyłkę rzędu 1 sekundy na miesiąc. Czyli synchronizacja codzienna powinna
> dać maksymalną odchyłkę 0.03 sekundy. Dam znać jak uzupełnię w ten sposób
> zegar z filmiku.
>
>
>

Zbadaj sobie czy esp8826 cie zadowoli.

Relatywnie latwo mozna zbudowac mini system z esp plus arduino i sterowac calosc
przez weba.
esp sie zsynchronizuje z ntp. A jak jest offline to mozna polegac na wewnetrznym
kwarcu, dosyc dokladny jest.

Mysle ze tyle ci starczy.

tyle ze nadal nie napisales po co ci te 0.1 sekundy. Nie przeczytales co napisalem.
Rozdzielczosc 0.1 wogole to jest do osiagniecia czymkolwiek.
Ale stabilnosc 0.1 juz nie. No i nie wiadomo czy te 0.1sek to stabilnosc na miesiac
czy na dzien.

Mam podejrzenie ze ci jest potrzebny stabilny zegar ktory bez mecyi pokaze ci zawsze
czas z dokladnoscia 0.1sek. Tyle ze to co piszesz przeczy temu co sugerujesz.

Odpowiedzi masz. Co ustrugasz z tego to juz Twoja sprawa. Powodzenia.

do góry