4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Нужна ли радиосинхронизация в часах, часы с синхронизацией времени по; Bluetooth и GPS

Нужна ли радиосинхронизация в часах, часы с синхронизацией времени по Bluetooth и GPS

casio с радиосинхронизацией

casio с радиосинхронизацией

В 2019 году всё больше кварцевых часов стали выпускаться с различными функциями синхронизации с точным временем. И если ещё лет пять назад фирмы Касио и Ситизен выпускали кварцевые часы с радиосинхронизацией, то сейчас упор делается на синхронизацию времени при помощи блютуз (необходимо подключение к смартфону) или при помощи GPS приёмника.

Синхронизация времени в кварцевых часах нужна для того, чтобы они всегда «точно» шли и не нуждались в корректировки секунд. Причём, именно секунд, ведь кварц сам по себе и так очень точен, особенно в часах известных мировых брендов.

Стоит ли переплачивать за данную «фишку»?

Расскажу на своём примере.

Когда я решил приобрести себе кварцевые часы, я много читал по поводу их настоящей точности (У всех производителей, как правило, точность заявлена в пределах плюс/минус 20 секунд в месяц). В результате, просмотрев кучу часовых форумов и отзывов о часах Касио, Сейко, Ориент и Ситизен пришёл к выводу, что средняя точность таких часов при их автономной работе составила плюс/минус 3 секунды в месяц. Так что производитель оставляет для себя достаточно большой запас по люфту точности хода своих часов, чтобы меньше связываться с гарантийными ремонтами. Ведь в быту даже точности хода часов плюс/минус 1 секунда в день вполне достаточно. ))

Конечно, все хорошие современные кварцевые часы сейчас оборудованы аккумулятором, способным заряжаться от солнечного и дневного света, так что лишней потраченной энергии на синхронизацию времени не жалко, и эта функция лишней не будет. Но насколько оправдано переплачивать при покупке часов за это в два, а иногда в три или четыре раза?

ЧАСЫ CASIO EDIFICE EFS-S540DB-1B

ЧАСЫ CASIO EDIFICE EFS-S540DB-1B

На фото часы Касио с солнечной батареей и с сапфировым стеклом, без радиосинхронизации , стоят около 10000 рублей . Мой экземпляр ходит с точностью -1 секунда в месяц, даже немного точнее.

Теперь посмотрим часы с функцией радиосинхронизации , которая в России практически бесполезна, и сигнал иногда ловится из вышки в Германии в городах Санкт-Петербурге, и очень редко, в Москве. Стоимость около 35000 рублей. Кстати, стекло здесь обычное, царапающееся.

 CASIO EDIFICE EQW-A1400DB-1A

CASIO EDIFICE EQW-A1400DB-1A

Далее модель Касио с блютуз синхронизацией и, опять же, с обычным минеральным, подверженным царапинам, стеклом. Стоимость около 25000 рублей .

CASIO EDIFICE EQB-800D-1A BLUETOOTH

CASIO EDIFICE EQB-800D-1A BLUETOOTH

Если откинуть функции синхронизации, то все часы примерно одинаковые (дизайны часов есть разные), все выбраны со стальным браслетом и корпусом, водонепроницаемостью 100 метров, с солнечной батареей. Правда часы с солнечной батареей и без всяких синхронизаций не удалось найти (среди моделей прошлого и этого года) без сапфирового стекла. Так, думаю, с минеральным стеклом, их стоимость была бы около 5000 рублей.

В общем, если денег не жалко, то берите с синхронизацией времени, и лучше с Bluetooth синхронизацией (актуальнее для России). Вот только почему-то Касио их с сапфировым стеклом пока не делает. Наверное, специально, чтоб в следующем году что-то новое представить.

Читайте так же:
Регулировка редуктора томасетто на сенсе

На мой взгляд — синхронизация — не более, чем маркетинговый ход. Судя по точности моего экземпляра часов, раз в год для фанатов точного времени подвести их на 10-12 секунд большого труда не составит .

Отдельно хочется вынести часы с синхронизацией времени со спутниками при помощи GPS . Почему отдельно? Да потому что их стоимость — просто жесть, при прочих равных функциях.

Casio G-SHOCK MRG-G1000DC-1A

Casio G-SHOCK MRG-G1000DC-1A

Цена часов Касио с GPS синхронизацией времени, с сапфировым наконец то стеклом, около 200000 рублей . Двести тысяч, я не ошибся в нулях. Оно того стоит? И, да! Они не проложат вам маршрут и не выведут вас из леса при помощи GPS модуля. Они с помощью него лишь синхронизируют своё точное время.

Минусы часов с радиосинхронизацией точного времени

1. Самый главный минус — единственная вышка, с которой иногда доходит сигнал в Россию, расположена в Германии. Приём радиосигнала возможен на расстоянии от этой вышки до 1500 км.

Некоторые пользователи ищут альтернативные варианты — скачивают специальную программу на компьютер, которая при помощи звукового сигнала умудряется передавать на их часы точное время.

— берется программа, получающая сигналы точного времени с серверов Сети;
— программа запускается на компьютере или мобильном устройстве (планшет, смартфон);
— программа издает звуки через динамик компьютера или мобильного устройства, по своим характеристикам имитирующие радиосигнал точного времени;
— рядом ставятся часы в режиме ожидания сигнала точного времени.
Затем чудным образом часы улавливают этот сигнал — почему-то из фактически аудиосигнала.

Вам не кажется, что это сродни онанизма? Проще уж просто подвести часы.

2. Второй минус — из-за приличного расстояния до вышки по факту ваши часы никогда не будут показывать точное время, они будут просто всегда отставать на одно и то же количество секунд.

Вот вам обычный опыт:

Включите в интернете сервер точного времени https://www.timeserver.ru

Если вы включите домашнее радио (радиоточку) — то начало 6-го сигнала будет не соответствовать точному времени примерно на 6 секунд.

Включите телевизор или обычный радиоприёмник. На телевизоре точное время будет в свою очередь ещё больше отставать от настоящего точного времени. В сравнении с той же домашней радиоточкой сигнал на ТВ отстаёт ещё примерно на 5-6 секунд.

Минусы и плюсы часов с синхронизацией точного времени при помощи Блютуз

Часы с синхронизацией точного времени через технологию Bluetooth работают следующим образом:

4 раза в сутки (непонятно, зачем так часто) часы подключаются к смартфону по Bluetooth соединению и с помощью установленного на смартфоне специального приложения синхронизируются через подключенный к смартфону интернет с сервером точного времени.

Следовательно, выставив в настройках часов синхронизацию времени по Bluetooth ваш смартфон всегда должен быть со включёнными Блютузом и мобильным (или WiFi) интернетом. А это будет жрать аккумулятор вашего телефона постоянно (и всё ради «точного времени»).

Читайте так же:
494 нет регулировки по току

Плюс такого способа синхронизации — работает в любом городе и достаточно точное время выставляется. Кроме этого автоматически выставляется в часах календарь (не нужно раз в два месяца переставлять число с 30-го на первое).

Синхронизация точного времени в часах при помощи GPS и Глонасс спутников, плюсы и минусы

Плюс — это независимость не от чего, часы остаются автономными, но при этом всегда показывают точное время. Учитывая, что в такие часы ставятся аккумуляторы вместо батареек, работающие от солнца или от кинетической энергии (Сейко Кинетик или Тиссот Автокварц), то лишнюю потраченную энергию заряда аккумулятора в часах на приём GPS сигнала не жалко.

Минус только один — пока ещё необоснованно завышенная цена на часы с таким способом синхронизации. Вообще не понятно, почему. Ведь во многих фитнес браслетах есть GPS трекер, но при этом эти браслеты стоят 2-3 тысячи рублей. Да и телефоны с GPS модулем не стоят по 100-200 тысяч.

Seiko Астрон

Seiko Астрон

Возможность внести свою лепту в проект. Только для тех, кому действительно не жаль 100 рублей. Если Вы считаете каждую копейку — не вздумайте помогать!
(Материальное спасибо. Сумму можно поменять как в меньшую, так и в большую сторону. ) ◕‿◕

GPS/GLONASS-приёмник с выносной антенной (Troyka-модуль): инструкция по подключению и примеры использования

Модуль GPS/GLONASS v2 с внешней антенной принимает сигналы спутников глобального позиционирования — GPS, GLONASS и Galileo — и рассчитывает свои географические координаты, скорость перемещения, высоту над уровнем моря и точное локальное время.

Данные передаются на управляющую электронику в текстовом формате NMEA по интерфейсу UART.

Видеообзор

Принцип работы систем спутниковой навигации

Спутники непрерывно передают навигационные сигналы на дециметровых волнах. В сигнал входят метки точного времени и координаты самого спутника.

Навигатор, по задержке прохождения сигнала со спутника рассчитывает точное расстояние до него. Затем повторяет эту операцию для остальных известных спутников. Эти данные сводятся вместе — так получается точное значение координат приёмника.

Для работы навигаторов нужно открытое небо с минимум четырьмя спутниками в прямой видимости. Чтобы система работала по всей планете в каждой орбитальной группировке приходится держать более двух десятков спутников.

Подключение и настройка

GPS/GLONASS-модуль общается с управляющей платой по протоколу UART. В зависимости от управляющей платформы выберите вариант подключения GPS-модуля.

HardwareSerial

На управляющей плате Iskra JS и Arduino платах с микроконтроллером ATmega32U4 / ATSAMD21G18 , данные по USB и общение через пины 0 и 1 осуществляется через два раздельных UART . Это даёт возможность подключить GPS-модуль к аппаратному UART на пинах 0 и 1 .

Список поддерживаемых плат:

При подключении удобно использовать Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

SoftwareSerial

Некоторые платы Arduino, например, Uno, прошиваются через пины 0 и 1 . Это означает невозможность использовать одновременно прошивку/отладку по USB и общение с GPS-модулем. Решение проблемы — программный UART . Подключите пины TX и RX GPS-модуля к другим контактам управляющей платы и используйте библиотеку SoftwareSerial.

Читайте так же:
Регулировка развала задних колес дэу нексия

Для примера подключим управляющие пины GPS-модуля TX и RX — на 4 и 5 контакты управляющей платы.

При подключении удобно использовать Troyka Shield. С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

HardwareSerial Mega

На платах форм-фактора Arduino Mega 2560 аппаратный UART, который отвечает за передачу данных через пины 1 и 0 , отвечает также за передачу по USB. Это означает невозможность использовать одновременно UART для коммуникации с GPS-модулем и отладки по USB.

Но на платах такого форм-фактора есть ещё дополнительно 3 аппаратных UART:

Список поддерживаемых плат:

Подключим GPS-модуль к объекту Serial1 на пины 18 и 19 на примере платы Arduino Mega 2560

Примеры работы

Рассмотрим примеры работы GPS-модуля в зависимости от управляющей платформы.

Пример для Arduino HardwareSerial

В качестве примера выведем в Serial данные с GPS-модуля. Распарсим строки в отдельные переменные и сохраним их. Для этого скачайте и установите библиотеку TroykaGPS

Пример для Arduino SoftwareSerial

В отличии от аппаратного UART (HardwareSerial), за работу программного UART (SoftwareSerial) отвечает микроконтроллер, который назначает другие пины в режим работы RX и TX , соответственно и данные которые приходят от модуля GPS обрабатывает сам микроконтроллер во время программы. По умолчанию скорость общения GPS-модуля равна 115200 , что значительно выше чем позволяет библиотека SoftwareSerial. В итоге часть информации которая приходит с GPS-модуля будет утеряна.

Решение понизить скорость общения GPS-модуля с управляющей платой. Из описание команд управления GPS-модулем найдём NMEA-команду понижение скорости до 9600 бод.

Данную команду придётся выполнять при каждом новом включении GPS-модуля. В качестве примера выведем в Serial данные с GPS-модуля. Распарсим строки в отдельные переменные и сохраним их. Для этого скачайте и установите библиотеку TroykaGPS

Пример кода для Iskra JS

Выведем данные о координатах, высоте над уровнем моря, количестве видимых спутников и точном времени в консоль Web IDE.

Каждую секунду в консоль будет выводится информация от модуля.

Формат сообщений NMEA

GPS-модуль общается с управляющей платой с помощью NMEA-сообщений (от «National Marine Electronics Association») — это стандарт передачи данных оборудования навигации, связи и других информационных сетей. NMEA — это так же простой и понятный формат, который позволяет не только обеспечить обмен данными между GPS приемниками и навигационными программами, но и дает пользователям некоторое представление о принципах работы спутниковой навигационной аппаратуры.

Исходящие сообщения NMEA

Данные с GPS-модуля передаются на управляющую электронику в текстовом формате NMEA, состоят из последовательного набора данных, разделенных запятыми. Каждое NMEA сообщение начинается с $ , заканчивается n (перевод строки) и не может быть длиннее 80 символов.

ГЛОНАСС прекращает использовать «советское» время

Вместо корректируемой национальной шкалы времени UTS (SU) ГЛОНАСС будет использовать всемирное координатное UTC. Это позволит использовать системы ГЛОНАСС и GPS в одной навигационной аппаратуре без специальных поправок.

Читайте так же:
Как отрегулировать тросик сцепления гольф 3

С «советского» времени на всемирное

С 2027 г. российская навигационная спутниковая система ГЛОНАСС перейдет с использования «советского» времени на всемирное координатное время (UTC). Об этом заявил генеральный конструктор системы Сергей Карутин на международном симпозиуме «Метрология времени и пространства», — сообщают РИА «Новости».

Чем ГЛОНАСС отличается от других систем

Сейчас в ГЛОНАСС используют корректируемую национальную шкалу времени UTS (SU) — Soviet Union. Применяемый в России стандарт отличается от всемирного координированного времени UTC на одну микросекунду, а также подходом к возможности добавления «секунды координации».

Эта секунда по системе UTC добавляется 30 июня или 31 декабря, чтобы время UTC не отличалось от UT1 больше, чем на 0,9 секунды. (UT1 — время гринвичского меридиана, принятого за точку отсчета, скорректированное с учетом движения полюсов Земли). В системе UTS (SU) счет часов, минут и секунд в течение календарного года, календарного месяца и календарной недели не изменяется.

10.jpg

Навигационные системы, которые синхронизированы с всемирным координатным временем, являются непрерывными: время не корректируется и накапливает ошибку, которая автоматически учитывается системой. Так работают американская навигационная система GPS, европейская Galileo и китайская BeiDou.

Система ГЛОНАСС — корректируемая, то есть часы подводят в зависимости от набежавших секунд, из-за чего получается разница между временем ГЛОНАСС и других систем, хотя она и составляет наносекунды. Но спутник успевает преодолеть за это время большое расстояние над Землей, и для совместного использования систем ГЛОНАСС и GPS в одной навигационной аппаратуре потребуется специальная поправка, которая приведет время двух систем к единому показателю.

Планы на будущее

В Европе предложили перейти на единый стандарт времени еще в 2017 г. Решением вопроса могло бы стать создание мультисистемного единого времени (Multi GNSS Ensemble Time) или координатного времени глобальных спутниковых навигационных систем (GNSS Time Coordinated), привязанного к UTC. По сообщению РИА «Новостей», вопрос о переходе всех навигационных систем мира к единой шкале планируется обсудить на заседании Международного союза электросвязи в 2023 г.

В апреле 2021 г. CNews сообщал о планах ГЛОНАСС начать работы над новым поколением навигационной спутниковой платформы под названием «КОНСУЛ» («Комплексированная навигационная система услуг локации») с повышенной защитой от кибератак. Предполагается, что платформа сможет обеспечивать геопозиционирование наземных объектов даже в условиях сильных помех и при отсутствии сигналов спутников, например, в плотно застроенной и пересеченной местности. На систему «КОНСУЛ» компания уже получила субсидию в размере 800 млн руб. В рамках проекта предполагалось широкое использование отечественной микроэлектроники.

Как сделать сервер времени (NTP) на Arduino

GPS/GLONASS приёмник с UART GPS/GLONASS приёмник с UART

Модуль с часами реального времени DS1307 Модуль с часами реального времени DS1307

И, конечно же, нам понадобится модуль с сетевым интерфейсом или т.н. Ethernet-шилд. Этот модуль позволит подключить Arduino к локальной сети или к компьютеру по Ethernet.

Читайте так же:
Устройство и регулировки тнвд моторпал

Ethernet-шилд с микросхемой Wiznet W5100 Ethernet-шилд с микросхемой Wiznet W5100

В качестве альтернативы можно использовать Wi-Fi модуль, разумеется. Лишь бы ваши устройства, время на которых необходимо синхронизировать с сервером времени, находились в одной локальной сети с сервером времени на Arduino.

Теперь соединим все наши части воедино. Для этого сначала соберём «бутерброд» из Arduino и сетевого шилда, который выполнен в виде мезонинной платы. Далее подключим модуль часов DS1307 к выводам A4 и A5, а это шина I2C, как мы помним. Следовательно, пин A4 – это SDA, пин A5 – SCL. Приёмник сигналов ГНСС необходимо подключить к UART. Для этого можно подключить его к стандартным выводам RX и TX Arduino (пины 0 и 1, соответственно). Но тогда мы не сможем одновременно работать с приёмником и отлаживаться с выводом отладочных сообщений в последовательный порт. Поэтому рекомендую реализовать программный UART с помощью штатной библиотеки SoftwareSerial. Для этого подключим GPS приёмник к любым цифровым выводам (кроме 0 и 1), например, к 10 и 11.

Общий вид NTP сервера на Arduino Общий вид NTP сервера на Arduino

Не забудем питание и землю, разумеется. И модуль часов, и приёмник питаются одним напряжением, равным 5 вольтам.

2 Скетч NTP сервера для Arduino

Напишем скетч для Arduino, в котором реализуем функциональность сервера времени с поддержкой протокола NTP и с минимальным использованием сторонних библиотек.

Формат пакета NMEA с данными о времени Формат пакета NMEA с данными о времени

В конце статьи приложена программа для тестирования связи с NTP сервером.

Скетч сервера времени NTP и Arduino (разворачивается)

Проверка NMEA пакетов осуществляется в функции decodeTime().

Несколько слов о функции dec2hex(). В ней несколько извращённо число переводится из десятичного представления в 16-ное. Точнее, так. Модуль часов показывает время в виде, например, 16:52:08. Но здесь каждое из этих чисел не десятичное, а 16-ное. То есть, в действительности это время в RTC хранится так: 0x16:0x52:0x08. А с GPS-приёмника мы получаем время в десятичном формате. И чтобы записать те же 16 часов в модуль RTC, нужно преобразовать десятичное 16 в шестнадцатеричное 0x16, что является десятичным 22. А полное время 0x16:0x52:0x08 будет в десятичном представлении 22:82:08. Хм, 82 минуты, странно, да? 🙂 Но такое уж надо сделать преобразование, чтобы модуль часов реального времени запомнил правильное время.

3 Программа для тестирования NTP сервера на Arduino

В приложении к статье имеется архив с программой тестирования NTP .

Главное окно программы тестирования NTP/SNTP Главное окно программы тестирования NTP/SNTP

Всё, что требуется для проверки NTP сервера – это ввести адрес сервера и нажать кнопку «Отправить запрос». Соответственно, нужно знать адрес вашего NTP сервера на Arduino. Можно выбрать сервер из списка предложенных в меню («Выбрать сервер»).

Программа также позволяет запустить локальный NTP сервер . Время она будет брать из операционной системы. Данная возможность пригодится для каких-то отладочных целей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector