本發(fā)明涉及精密計時領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)精密計時的方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、目前電子設(shè)備中的計時大都是用rtc芯片，由于環(huán)境溫度的影響，膠振都會產(chǎn)生不同程度的頻率偏差，進而引起時鐘的誤差。若想計時準(zhǔn)確，只有與國家的標(biāo)準(zhǔn)時間校對，或是采用價格昂貴的晶振。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是不大幅度增加成本的前提下，即使不具備自動與國家標(biāo)準(zhǔn)時間校準(zhǔn)的條件，也能保證精密計時。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為提供了一種實現(xiàn)精密計時的方法，具體解決方案如下：

3、一種實現(xiàn)精密計時的方法，其特征在于，包含以下步驟：

4、s1、根據(jù)時鐘模塊正常工作時的環(huán)境溫度，設(shè)定基準(zhǔn)頻率模塊工作的環(huán)境溫度modef_t0，同時讀取存儲器中的預(yù)設(shè)值，獲得單位時間內(nèi)基準(zhǔn)脈沖數(shù)num0、1秒鐘脈沖偏差數(shù)t_num，溫度誤差δmodef_t0；

5、s2、恒溫控制：獲取基準(zhǔn)頻率模塊的當(dāng)前環(huán)境溫度modef_t，根據(jù)溫度差δt＝modef_t0-modef_t，判斷是否滿足恒溫的要求，如果滿足，跳轉(zhuǎn)到步驟s3，如果不滿足，則進行溫度校正；

6、s3、頻率采樣：讀取rtc的當(dāng)前時間，判斷是否滿足頻率采樣的條件，若滿足，開始采集基準(zhǔn)頻率的脈沖數(shù)num，將單位時間內(nèi)基準(zhǔn)脈沖數(shù)差δnum＝num-num0保存在存儲器中，同時保存δnum的正負極性；

7、s4、時鐘自校正：讀取rtc的當(dāng)前時間，判斷是否到了時鐘校正的時間，若已到，則計算出所有單位時間內(nèi)基準(zhǔn)脈沖數(shù)差的累加和sum，判斷是否滿足時鐘校正的條件，如果滿足，則先進行時間校正，再返回到步驟s2，如果不滿足，直接返回到步驟s2。

8、進一步的，所述步驟s2的恒溫控制包括以下步驟：

9、s21、獲取基準(zhǔn)頻率模塊當(dāng)前的環(huán)境溫度值modef_t，計算溫度差δt＝modef_t0-modef_t；

10、s22、若當(dāng)前溫度差值δt＞δmodef_t0/2時，跳轉(zhuǎn)到步驟s23，否則關(guān)閉加熱執(zhí)行器，跳轉(zhuǎn)到步驟s3；

11、s23、打開加熱執(zhí)行器，使其以pwm模式工作，跳轉(zhuǎn)到步驟s21。

12、進一步的，所述s3的頻率采樣包括以下步驟：

13、s31、獲取rtc當(dāng)前時間，判斷是否到頻率采樣時間，如果已到頻率采樣時間，跳轉(zhuǎn)到步驟s32，如果沒到頻率采樣時間，則跳轉(zhuǎn)到步驟s4；

14、s32、開始計時采樣基準(zhǔn)頻率的脈沖數(shù)num，完成頻率采樣后，計算單位時間內(nèi)基準(zhǔn)脈沖數(shù)差δnum＝num-num0；

15、s33、將單位時間內(nèi)基準(zhǔn)脈沖數(shù)差δnum和正負極性一同保存在存儲器中。

16、進一步的，所述s4的時鐘自校正包括以下步驟：

17、s41、獲取rtc當(dāng)前時間，判斷是否到校正時鐘的時間，如果已到校正時間，跳轉(zhuǎn)到步驟s42，如果沒到校正時間，跳轉(zhuǎn)到步驟s2；

18、s42、判斷是否滿足校正的條件：計算基準(zhǔn)脈沖數(shù)差δnum的累加和，sum＝δnum1+δnum2+…δnumn，若sum≥t_num或sum≤-t_num，則滿足校正條件，跳轉(zhuǎn)到步驟s43，若不滿足校正的條件，跳轉(zhuǎn)到步驟s44；

19、s43、sum/t_num的值取整為count_sec，若sum≥t_num，將當(dāng)前時鐘的時間調(diào)慢count_sec秒，校正后剩余脈沖數(shù)count_num＝sum-count_sec*t_num；若sum≤-t_num，將當(dāng)前時鐘的時間調(diào)快count_sec秒，校正后剩余脈沖數(shù)count_num＝sum+count_sec*t_num，跳轉(zhuǎn)到步驟s45；

20、s44、剩余脈沖賦值：count_num＝sum；

21、s45、清除寄存器中所有計算基準(zhǔn)脈沖數(shù)差，并將剩余脈沖數(shù)保存為第一個基準(zhǔn)脈沖數(shù)差δnum1＝count_num。

22、本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)精密計時的裝置，其特征在于，包括控制系統(tǒng)、頻率采樣模塊、基準(zhǔn)頻率模塊、時鐘模塊；頻率采樣模塊、基準(zhǔn)頻率模塊和時鐘模塊分別與控制系統(tǒng)連接；同時基準(zhǔn)頻率模塊與頻率采樣模塊連接；

23、所述控制系統(tǒng)包括嵌入式控制系統(tǒng)和存儲器；所述頻率采樣模塊包括施密特觸發(fā)器、分頻器和計數(shù)器，所述頻率采樣模塊，將基準(zhǔn)頻率模塊輸出的基準(zhǔn)頻率通過施密特觸發(fā)器整形后，通過分頻器將基準(zhǔn)頻率分頻，再由計數(shù)器累計單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，最后由控制系統(tǒng)獲取該脈沖數(shù)；所述時鐘模塊是由高精度晶振和rtc時鐘芯片組成，控制系統(tǒng)可隨時獲取當(dāng)下的實時時鐘；所述基準(zhǔn)頻率模塊包括高精度基準(zhǔn)晶振、基準(zhǔn)頻率發(fā)生器、溫度傳感器、加熱執(zhí)行器和保溫瓶，將高精度基準(zhǔn)晶振、基準(zhǔn)頻率發(fā)生器、溫度傳感器和加熱執(zhí)行器均放在密封的雙層真空保溫瓶內(nèi)，保證了基準(zhǔn)頻率發(fā)生器的環(huán)境溫度恒定，即使溫度有了變化，也是可以通過溫度傳感器和加熱執(zhí)行器完成溫度的校正。

24、進一步地，所述保溫瓶是雙層的，兩層之間是真空狀態(tài)，材料可選取玻璃或其他熱的不良導(dǎo)體，真空狀態(tài)可減少熱傳導(dǎo)和對流，內(nèi)層可涂上一層銀或發(fā)射材料，可阻擋熱輻射，從而達到保溫的目的。

25、本發(fā)明的有益效果在于：運用rtc芯片計時，時間長了就會累積一定的誤差，而產(chǎn)生這個誤差主要是由溫度的變化引起來的，控制系統(tǒng)通過控制基準(zhǔn)頻率模塊、頻率采樣模塊和時鐘模塊，自動完成了溫度的校正，使基準(zhǔn)頻率穩(wěn)定輸出，進而實時的完成時鐘自我校正，大大提高計時的精度和穩(wěn)定性；

技術(shù)特征：

1.一種實現(xiàn)精密計時的方法，其特征在于，包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)精密計時的方法，其特征在于，所述步驟s2的恒溫控制包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)精密計時的方法，其特征在于，所述s3的頻率采樣包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實現(xiàn)精密計時的方法，其特征在于，所述s4的時鐘自校正包括以下步驟：

5.一種實現(xiàn)精密計時的裝置，其特征在于，包括控制系統(tǒng)、頻率采樣模塊、基準(zhǔn)頻率模塊、時鐘模塊；頻率采樣模塊、基準(zhǔn)頻率模塊和時鐘模塊分別與控制系統(tǒng)連接；同時基準(zhǔn)頻率模塊與頻率采樣模塊連接；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種實現(xiàn)精密計時的裝置，其特征在于，所述保溫瓶是雙層的，兩層之間是真空狀態(tài)，材料可選取玻璃或其他熱的不良導(dǎo)體，真空狀態(tài)可減少熱傳導(dǎo)和對流，內(nèi)層可涂上一層銀或發(fā)射材料，可阻擋熱輻射，從而達到保溫的目的。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N實現(xiàn)精密計時的方法及裝置，屬于精密計時領(lǐng)域。因環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的計時偏差，控制系統(tǒng)及時的進行了校正。實現(xiàn)方法和過程包括：(1)恒溫控制，若溫度低于所設(shè)定的溫度值，控制系統(tǒng)會自動完成溫度的補償，以保證基準(zhǔn)頻率穩(wěn)定的輸出。(2)頻率采樣，控制系統(tǒng)定時完成基準(zhǔn)頻率的采樣，計算出采樣數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差值，并保存在寄存器中。(3)時鐘自校正，當(dāng)累積誤差大于等于1秒時，控制系統(tǒng)自動完成當(dāng)前時鐘的校正，同時更新存儲器，存入校正后的剩余脈沖數(shù)。通過溫度補償?shù)姆绞?，保證了基準(zhǔn)頻率模塊的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，通過軟件的實時檢測和對RTC芯片的自動校正，保證了時鐘的精密性。

技術(shù)研發(fā)人員：樊愛玉,辜長明,馬超,姜建偉
受保護的技術(shù)使用者：青島海泰新光科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8