Дрейф таймера Arduino Nano

Ваш генератор Arduino слишком медленный из-за:

(24 часа - 6 минут) / 24 часа = (24 * 60 - 6 минут) / (24 * 60 минут) = 0,995833333 (около 0,4%).

После изменения постоянного периода на 994 осциллятор стал слишком быстрым:

(24 часа + 30 секунд) / 24 часа = (24 * 60 * 60 + 30 секунд) / (24 * 60 * 60 секунд) = 1,00034722222 (около 0,03%).

Вы можете настроить константу периода на некоторое следующее целое число, 995 или 996.

Согласно вашему дополнительному вопросу, вы рассматриваете использование микросекунд для повышения точности. Боюсь, это вам не поможет, поскольку неточность связана с аппаратным обеспечением. В зависимости от температуры и напряжения питания частота будет меняться. Для более точной работы вам потребуется другой подход.

В любом случае, вот необходимые изменения для использования микросекунд:

• Замените вызов millis() на micros() там, где он используется для времени, в первом операторе loop().
• Умножьте константу периода на 1000, в миллисекунде 1000 микросекунд: const unsigned long period = 1000000;
• Переименуйте переменные времени startMillis и currentMillis в startMicros и currentMicros. Это не обязательно для работающей программы, но необходимо для чтения кода человеком.

Затем можно начать корректировать постоянный период. Будьте готовы к многократным повторениям корректировки.

И, пожалуйста, не расстраивайтесь, если оборудование не оправдает ваших ожиданий. Недаром цифровые часы используют кварцевый генератор с подстройкой частоты или получают время из внешних, гораздо более точных источников.

Как отметил hcheung в комментарии, не стоит ожидать, что будет удобно Точность, обеспечиваемая функциями millis() или micros() платы Arduino. Это связано с тем, что Эти функции используют источник тактовой частоты Arduino, который для Nano керамический резонатор. Такие резонаторы, как правило, имеют значительный дрейф, Это не проблема, так как можно откалибровать дрейф. Проблема что скорость дрейфа не постоянна: в зависимости от температуры и случайные изменения внутри резонатора, он ускоряется и замедляется в несколько непредсказуемым образом (частично предсказуемым, если вы следите за (температура). Arduino с кварцевым тактированием дал бы гораздо лучшие результаты. Более подробную информацию по этой теме, включая фактическое измерение точности, можно найти здесь. рекомендую отличный пост в блоге Тактовая частота Arduino точность, Йорис ван Рантвейк.

В качестве решения hcheung рекомендует использовать что-то вроде DS3231 RTC, и я поддерживаю эту рекомендацию.

Если же точность вас не интересует, и вы хотите откалибровать В любом случае, часы Arduino будут смещаться, поэтому я предлагаю вам использовать RTClib от Adafruit библиотека. Помимо поддержки реальных чипов RTC, таких как DS3231, эта Библиотека предоставляет «мягкие» RTC в классе RTC_Micros. Этот класс реализует ту же логику, которую вы используете для продвижения вашего часы, за исключением того, что они делают это правильно (ваша логика немного ошибочна). Кроме того, класс имеет метод adjustDrift(), который делает Именно такой тип корректировки дрейфа вы пытаетесь реализовать. Параметр метода — это поправка на дрейф в ppm (частях на миллион), где положительная коррекция ускоряет ход часов. Шесть минут в день. составляет около 4000 ppm.

Вот упрощённая версия вашего скетча, основанная на RTC_Micros. Для Для простоты я исключил код, управляющий миганием светодиода и временем. корректировка.

#include <RTClib.h>
#include <SevSeg.h>

const int clockDriftCorrection = +4000;  // в ppm

RTC_Micros rtc;  // программные RTC
SevSeg Display;

void setup()
{
    rtc.begin(DateTime());  // начало в 12:00
    rtc.adjustDrift(-clockDriftCorrection);
    Display.begin(/* display settings... */);
    Display.setBrightness(100);
}

void loop()
{
    DateTime now = rtc.now();
    Display.setNumber(now.twelveHour() * 100 + now.minute());
    Display.refreshDisplay();
}