Casio Watch obtiene un MEMS de oscilador actualizado

Tenemos que admitir que somos un pequeño nerd de los relojes Casio G-Shock. Los relojes grandes y gruesos llevaban cosas todos los días que sobrevivían a todo lo que repartíamos, hasta que el celular tenía una apariencia tan redundante. Pero otros continúan usando y abusando de G-Shocks, y algunas almas valientes incluso los piratean.

Reemplazar el cristal de cuarzo estándar con un oscilador MEMS con compensación de temperatura es un truco [Alex] intentado, y parece haber funcionado bien. Su proyecto de edición no especifica qué oscilador MEMS se utilizó, pero sospechamos que es un SiT1552 TCXO. Con su tamaño extremadamente pequeño, estabilidad en una amplia gama de temperaturas y requisitos de energía ultrabajos, el chip es una opción natural para actualizar el suministro de cristal de cuarzo del reloj a 32,768 kHz. Un problema es que el diminuto dispositivo de paquete a escala de chip (CSP) de 1,5 mm x 0,8 mm presentaba algunos problemas de manipulación. Después de cocinar en exceso algunas patatas fritas en el horno de reflujo, [Alex] Pude montar uno en una diminuta tabla de escape que se adentraba en el espacio que antes ocupaba el cristal de cuarzo del reloj. Robó energía para el TCXO de un condensador de desconexión, selló el reloj y volvió a funcionar con mejor estabilidad y mayor duración de la batería. El siguiente video muestra las pruebas TCXO junto con el cristal de cuarzo original y un módulo RTC DS3231 relativamente grande, solo por diversión.

[Alex]El trasplante de MEMS parece un largo camino y mucho trabajo duro para obtener ganancias marginales, pero ¿a quién debemos juzgar? Y hace que el reloj sea susceptible de pincharse con algo de helio, lo que podría hacer las cosas interesantes.

  • s_hennig dice:

    Tal vez soy estúpido, pero me pregunto qué está tratando de obtener del trasplante. Para cumplir con las precisiones que se ven en un reloj de cuarzo diario, el procesador debe aplicar en cualquier caso un esquema de compensación de temperatura. Esto evitará que el MEMS no lo requiera y empeorará la precisión del reloj.
    Por supuesto, ser capaz de realizar un trabajo así no es poca cosa, pero aparte de eso, no veo una gran ventaja.
    Si me equivoco, corrígeme, me encanta aprender.

    • Alex dice:

      No hay compensación de temperatura en G shock. (¡Sin embargo, hay modelos de "tiempo atómico"!)

    • Pato dice:

      Supongo que es la vieja razón, solo por diversión y porque él puede.
      otros puntos
      - solo porque puede
      - aprender algo nuevo (adquisición de conocimientos: P)
      - prolonga la vida útil del reloj unos años más y menos pilas
      - obtener puntos geek con una novia;) (si corresponde)

      También creo que debido a que es un reloj, la temperatura que exhibe tiene que ser bastante constante. Si el usuario no tiene fiebre o no lo usa continuamente.

      Bien ...

      • Jan Ciger (@ janoc200) dice:

        La temperatura que realmente importa es la temperatura * exterior *, es decir, los alrededores. ¡Hace una diferencia si estás adentro a 22 grados C o afuera donde hay -2 grados C, por ejemplo!

        • yetihehe dice:

          La temperatura que REALMENTE importa es la temperatura oscilante. Es por eso que las referencias de tiempo de trabajo tienen pequeños calentadores para cristales que los mantienen a una temperatura estable. La temperatura ambiente afecta la temperatura del oscilador, pero es un efecto complicado y lo que realmente importa es la temperatura del oscilador.

        • Jon dice:

          Tenía una mezcla de tiempo con un termómetro en un gimnasio (y una brújula en la banda)

          En ese reloj, el indicador de temperatura estaba en la parte delantera de un reloj bastante grueso ...
          Sin embargo, nunca leyó exactamente cuando estaba en mi muñeca ... leyó alto cuando hacía frío y bajo cuando hacía calor, siempre tiraba de la temperatura de mi piel. La mayoría de las veces se lee en los altos 70 a temperatura ambiente y debido a los abrigos y tales, a menudo se lee más alto cuando estaba afuera en una temperatura bajo cero.

          Me imagino que un oscilador dentro de un reloj, probablemente detrás de la caja de metal tocando la piel, sería bastante estable en comparación con el entorno externo.

        • Naxos dice:

          Es importante que el reloj tenga una gran placa de metal conductora en constante contacto con la fuente de calor 37C por un lado, la estructura en capas de plástico y aire por el otro y en situaciones de baja temperatura tiende a estar cubierto por una capa adicional de aislamiento de tela que varía con temperatura ambiente. Su temperatura interna no tiene por qué ser tan extrema.

    • salec dice:

      Los relojes ya están conectados a un termostato natural a 37 grados centígrados, por lo que la mayoría de las veces el TC no es necesario.

      • Alex dice:

        ¡Interesante! Publique los resultados de su prueba. Los míos son diferentes

      • Azul Goobie dice:

        Tres preguntas.

        1) ¿Duermes con tu reloj?
        2) ¿Espera tener que corregir la hora todas las mañanas?
        3) ¿Mantienes tu casa a temperatura corporal?

        • Naxos dice:

          2. ¡Sí, Dios! Me disgusta que mi choque G esté 0.0502 segundos más lejos cada mañana. Después de 20 días es visiblemente diferente de mi reloj atómico. Podría tirar el cajón de mi cama a temperatura corporal y construir esto.

          De hecho, reconsiderado, el diseño del cajón también puede mantener algunas otras temperaturas corporales.

  • nov2121 dice:

    Un caso de estudio interesante: ¿llevar el reloj en la muñeca en lugar de guardarlo en una caja marca una diferencia notable en la precisión? El calor de su cuerpo elevaría un poco la temperatura interna, pero ¿sería suficiente para marcar la diferencia?

  • Michael Black dice:

    En diciembre, con las tarjetas de regalo en la mano y las rebajas navideñas, pensé en comprar un G Shock. Pero estaba arruinado. Alrededor de 2006, obtuve un nuevo Casio Waveceptor por $ 20 y nunca tuve que establecer la hora. A veces no se sincroniza de la noche a la mañana, pero una noche no es suficiente para que el tiempo cambie notablemente. Y nunca cambié la batería, esta tiene un nivel único de carga solar que mantiene la batería en funcionamiento.

    Así que podría gastar mucho más y conseguir un bonito reloj rojo brillante, pero nunca sería tan bueno como el Waveceptor.

    Miguel

    • Dan Maloney dice:

      Aquí hay una pregunta: ¿Por qué los relojes de sincronización atómica siempre parecen seguir una ruta recta a través de WWV? Quiero decir, si va a tener el problema de insertar una radio en el reloj para obtener señales de HF potencialmente débiles, ¿por qué no confiar en la cobertura mucho más penetrante de WiFi y simplemente sincronizar con un servidor NTP a través de Internet? No debe encender la radio WiFi, sino una vez al día para mantener el reloj sincronizado, de modo que no se agote la vida útil de la batería.

      Si tuviera que cuidar el mundo, todos los relojes digitales, desde el microondas hasta la mesita de noche y el tablero del automóvil, tendrían WiFi y un cliente NTP para mantener a todos sincronizados. No hay nada más cursi para mí que un reloj de microondas que está ligeramente sincronizado con el reloj de la cafetería; es como si tuviera tres zonas horarias en mi cocina. ¡Inaceptable!

      • Ricardo dice:

        Creo que es porque wifi necesitaría configuración. Ingresar el ssid wifi y la contraseña sería doloroso en una interfaz de reloj típica. Wifi también requiere transmisión, lo que aumenta el presupuesto de energía.

        A menudo pensé que sería bueno tener una pequeña caja sincronizada NTP que transmitiera una señal horaria en formato WWVB a micropotencia, para usar en lugares donde WWVB no se puede recibir de manera confiable. Se han descrito varios de estos dispositivos aquí en HaD.

        Aparte de eso, todos los relojes controlados por radio que conozco obtienen WWVB en LF, no WWV en HF.

      • Pete dice:

        WiFi es bastante potente. BTLE sería mejor, pero aún tendría que configurarlo de alguna manera para que el reloj reciba la hora. WWV se está extendiendo y, aparentemente, el receptor no está transmitiendo mucho al final.
        Ahora, si desea estandarizar algo, puede desarrollar un formato de carácter BTLE estándar para la sincronización de tiempo. Puede vender un dispositivo que sincronice la hora a través de WiFi / NTP, GPS, WWV o lo que sea, y luego transmita una baliza BTLE en el momento adecuado. Entonces su microondas, tostadora, relojes de pared, etc. podrían sincronizarse con eso.
        https://xkcd.com/927/

        • Alex dice:

          Buen punto. ¿Qué pasa con la transmisión de tiempo NTP con reloj pirateado de jaula WWV Faraday, para que el reloj se reinicie todas las noches?

      • ALINOME el A dice:

        WiFi es un perro de poder famoso y necesita espacio para una antena ... también cualquier cosa capaz de usar NTP también necesita energía ...

      • Ángelus dice:

        Una simple cuestión de cobertura. Muchos de nosotros vivimos fuera de la cobertura de WLAN. Tu pálido wlan cubre unas pocas decenas de metros cuadrados. La señal DCF77 cubre miles de kilómetros cuadrados.

      • Nojunque Mal dice:

        Pasará. Compré el microondas inteligente de Amazon solo por esa razón.

        El momento siempre es perfecto.

  • Un dron dice:

    Esta persona probablemente solo empeoró su reloj. En casi todos los casos, los osciladores basados ​​en MEMS son menos precisos que los osciladores de cristal. El cristal usado en el reloj para comenzar era bastante bueno. A menos que el reloj sea barato, probablemente haya una forma de establecer la frecuencia del cristal dentro del reloj, ya sea mediante un condensador variable o mediante firmware accesible desde un centro de servicio autorizado. Por ejemplo: tengo un reloj de cuarzo Casio MTP-1240. Este reloj de alta calidad cuesta alrededor de $ 26 USD si compara precios. Por ejemplo:

    Después de un mes, el reloj se apagará en menos de 10 segundos, eso es aproximadamente cuatro (4) partes por millón, y eso es conmigo cuando estoy dormido, quitando el reloj, lo que provoca una variación significativa de temperatura. Así es como el reloj salió de la caja y sigue funcionando tan bien más de cinco años después. (Tengo relojes disciplinados con GPS, WWVB y NTP para comparar). Nunca obtendré tal rendimiento pirateando este reloj con un oscilador MEMS.

    No vale la pena simplemente poder hacer algo.

  • Bob Coggeshall (@BobCoggeshall) dice:

    Por cierto) En su loco proyecto de reloj, @nwsayer explica un procedimiento para que ATtiny mantenga el tiempo dentro de ~ .1 ppm. github.com/nsayer/Crazy-Clock

Alana Herrero
Alana Herrero

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