如何提高CMWX1ZZABZ-091实时时钟的精度

Question

我使用的是B-L072Z-LRWAN 1和CMWX1ZZABZ-091 LoRa /Sigfox™模块(Murata)

内部RTC (实时时钟)是不准确的，我看到10秒每天损失一些模块。

我的问题是，为什么会这样？数据表显示LSE为1.73秒/20 the。TXCO为2 2ppm。如何使用TXCO校准RTC？

我知道温度也会影响精度，但我认为这是在一个微不足道的范围内，也就是不能解释10秒的/day。

Answer 1

如何使用TXCO校准RTC？

不久前，我问自己同样的问题，我花了一段时间才找到解决方案，因为参考手册中有很多选项，主题可能会很混乱。

在我的例子中，我需要在没有HSE谐振器的板上校准RTC (它是一个只有LSE晶体的小腕表原型(32.768 kHz)，该板没有HSE，并且是从不稳定的RC内部振荡器时钟)。但是对我起作用的方法也应该适用于你的情况。

我的RTC校准方法的关键是：

1. 一种快速、稳定的参考时钟。I使用了一个STM32F4发现板(带有8 MHz的HSE晶体，APB时钟速度为25 MHz (PLL‘up)，用于计时器进行以下测量)。
2. 非常精确的1 1PPS校准输入(每秒1 Pluse )。-我使用了一个GPS模块，在其中一个引脚上输出1 GPS。

就我的情况而言，校准步骤如下：

1. 用计数器/定时器的输入捕获方法(选择正确的计时器宽度(16 vs32位)和时钟分割(最好不进行分割以获得最大分辨率)来计数连接到1 1PPS信号源(在我的情况下为GPS模块)的引脚上的多个1 1PPS事件之间的系统时钟滴答数。然后取平均值，了解偏离假定时钟速度的偏差(在我的例子中是25 MHz )。它应该是稳定的，并且在测量过程中不会有太大变化(32秒的校准时间就足够了)。
2. 然后计数多个1Hz校准输出滴答数(由目标单片机的LSE驱动)(使用不同引脚上的输入捕获)，并取平均值。
3. 现在，计算伦敦证交所所需的修正。并使用目标STM32上的RTC校准寄存器来调整RTC (也请参阅参考手册中的RTC平滑校准或此申请书(AN3371))。
4. 重做步骤1和步骤2以验证校正。

在开始校准之前，请确保撤消任何RTC校正：

 if (HAL_RTCEx_SetSmoothCalib(
        &hrtc,
        RTC_SMOOTHCALIB_PERIOD_32SEC,
        RTC_SMOOTHCALIB_PLUSPULSES_RESET,
        0) != HAL_OK) {
    error_handler();
  }
  start_calibration();

为了计算更正，我使用了类似于以下内容的内容：

const float corr = calib_avg_ext_rtc / calib_avg_1pps;

log("correction:\r\n%f / %f =\r\n%.20f\r\n\r\n", 
  calib_avg_ext_rtc, calib_avg_1pps, corr);

const float c = corr - 1.0f;
if (corr > 1.0f) {
  log("RTC crystal vibrates too fast!\r\n");
  log("correction: %.20f ppm\r\n", -1.0e6f * c);
}
else if (corr < 1.0f) {
  log("RTC crystal vibrates too slow!\r\n");
  log("correction: %.20f ppm\r\n",  1.0e6f * c);
}
else {
  log("your RTC crystal is running exactly at the right speed. - STRANGE!\r\n");
}

const int16_t calib32s = (int16_t)roundf(c * 32*32768);
if (calib32s != 0) {
  log("correction value (ticks +/- 32 s interval):\r\n");
  if (corr < 1.0f) {
    log("MINUS %d\r\n", -calib32s); /* clock TOO SLOW, REMOVE cycles */
    log("\r\nuse this on the target:\r\n");
    log("HAL_RTCEx_SetSmoothCalib(&hrtc, RTC_SMOOTHCALIB_PERIOD_32SEC,\
        RTC_SMOOTHCALIB_PLUSPULSES_RESET, %d);",
      -calib32s);
  }
  else {
    log("PLUS %d\r\n", calib32s); /* clock TOO FAST, ADD cycles */
    log("\r\nuse this on the target:\r\n");
    log("HAL_RTCEx_SetSmoothCalib(&hrtc, RTC_SMOOTHCALIB_PERIOD_32SEC,\
        RTC_SMOOTHCALIB_PLUSPULSES_SET, 0x1FF - %d);",
      calib32s);
  }
}
else {
  log("calibration complete! NO FURTHER CORRECTION REQUIRED\r\n");
}

测量了所需的校正后，我已经复制粘贴的代码手动，并必须闪光的目标板，以验证校准。稍后，当设备已经部署时，有选择地进行校准会更好.

我已经在STM32L011上使用过这种方法，但是这种方法或多或少与单片机的类型无关。在我的例子中，我在MHz发现板上使用了8位HSE和一个32位计数器。但是，当出现快速、稳定的HSE时，这种方法也应该以修改的形式工作，而不需要额外的硬件(除了1 1PPS源)。-我设法得到小于1 PPM的偏差，RTC精确地保持了几天的时间(温度的变化会对精度有很大的影响，因为我必须知道)。

这些发现也在STM32论坛上进行了讨论，但是页面现在正在下降，所以我不能把你指向那.