Когда GPS не видит спутники, как я могу продолжать отмечать плавное время?

Точность 700–1400 мс кажется вам большой проблемой. Обычно это +- 10-20 мс. Вы можете предоставить свой код? Или, по крайней мере, важные его части? Возможно ли, что вы использовали функцию задержки?

Если это так, вам обязательно следует прочитать о функции millis и о том, как использовать ее в качестве таймера. Это значительно повысит «точность». Потому что при вызове функции задержки чип не просто ждет заданное количество секунд. Чип также вызывает функцию yield. Это в основном используется, чтобы убедиться, что вся фоновая работа выполнена, прежде чем продолжить.

Что также может вызвать у меня проблему, так это любые модификации микросхемы часов. Я видел код, в котором люди изменяют частоту ШИМ-сигнала. Это также влияет на часы во всех остальных отношениях.

Вы не можете просто обновить отображение секунд, а затем 1000 (измеряется Arduino) миллисекундами позже, обновите часы, если появились новые сообщение не пришло.

Почему бы и нет? Я бы так и сделал:

• Ведение часов в памяти
• Обновлять при получении сообщения GPS
• Каждые 1000 мс (в миллисекундах) отсчитывайте часы, если сообщение не пришло, и в любом случае обновляйте отображение.

Что-то вроде:

SimpleTimer Timers;
unsigned long MyClock_sec = 0;
bool clockIsTicked = false;

void setup()
{
   Timers.setInterval(10L,  GpsCallback);     // если сообщение, обновить MyClock & установить флаг
   Timers.setInterval(1000, DisplayCallback); // если нет флага, ++MyClock; обновить дисплей
}

void loop(){
   Timers.run();
}

void GpsCallback(void){
   // если сообщение GPS {
   // Мои часы = <<GPS_TIME>>;
   // ++часыотмечены;
   // }
}

void DisplayCallback(void){
   if( !clockIsTicked )
      ++MyClock;

   // обновить дисплей
   clockIsTicked = false;
}

(Не скомпилировано и не протестировано — считайте это наброском псевдокода).

Что, если бы вы начали с самых точных часов Arduino, какие только могли построить, а затем периодически обновляли время через GPS? Для этого вам понадобится Arduino с кристаллом хорошего качества и библиотека TimerOne.

Пример Pro Mini с кристаллом хорошего качества

Используя этот скетч с модулем часов I2C Pro Mini и TM1637, я смог построить часы, которые «отстают» на 45 секунд в год. GPS или NTP не требуются :)

// Начните с комментирования кода коррекции времени "Fine"
// и сначала определяем "грубую" временную коррекцию.
#include <TimerOne.h>

int8_t secondCounter = 0;
int8_t minuteCounter = 0;
int8_t hourCounter = 12;
volatile int8_t oneSecondElapsed = 0;

// "Грубая" временная коррекция.
// 1000000 ДОЛЖНО = 1 секунда. Отрегулируйте это значение, чтобы компенсировать «быстрое»
// или "медленный" осциллятор. На моем Pro Mini 1000032 медленнее на 0,5 секунды.
// 24 часа, 1000000 слишком быстро на 1,5 секунды за 24 часа. «Исправление» состоит в том, чтобы
// чередуем число между 1000032 и 1000000, затем перезапускаем таймер
// два раза каждую минуту.
// ПРИМЕЧАНИЕ. Использование числа от 1000000 до 1000031 не имеет значения, поскольку
// "зернистость" расчета, выполненного в TimerOne.cpp, setPeriod().
// Это каждые 32, когда изменение действительно будет иметь значение. Используйте кратные
// из 32, например, 999968, 1000000, 1000032, 1000064, 1000096, 1000128 и т. д.
unsigned long oneSecond = 1000032;

void setup(){

  Timer1.initialize(oneSecond);
  Timer1.attachInterrupt(oneSecondTimerISR);

  Serial.begin(9600);
  displayTime();

}

void loop(){

  // Обновлять переменные времени каждую секунду.
  if(oneSecondElapsed){

    // счетчик от 0 до 60 секунд.
    secondCounter++;

    // "Точная" временная коррекция.
    // Чередование между 16 секундами на 1000000 (быстрее, чем фактическое время),
    // и 44 секунды на 1000032 (медленнее реального времени).
    // 15 секунд и 45 секунд стали медленнее на 1/2 секунды через 2 дня.
    // 16 секунд и 44 секунды стали медленнее на 1/2 секунды через 7 дней.
    if(secondCounter == 14){
      oneSecond = 1000000; // Быстрее, чем реальное время.
      Timer1.initialize(oneSecond);
    }
    else if(secondCounter == 30){
      oneSecond = 1000032; // Медленнее реального времени.
      Timer1.initialize(oneSecond);
    }

    // Переменные хронометража.
    if(secondCounter > 59){
      secondCounter = 0;
      minuteCounter++;
      if(minuteCounter > 59){
        minuteCounter = 0;
        hourCounter++;
      }
      if(hourCounter > 23){
        hourCounter = 0;
      }
    }
    oneSecondElapsed = 0;
    displayTime();
  }
}

void oneSecondTimerISR(){
  oneSecondElapsed = 1;
}

void displayTime(){
  if(hourCounter < 10){
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(hourCounter);
  Serial.print(":");
  if(minuteCounter < 10){
    Serial.print("0");
  }
  Serial.print(minuteCounter);
  Serial.print(":");
  if(secondCounter < 10){
    Serial.print("0");
  }
  Serial.println(secondCounter);
}