تکنولوژی مدارهای الکترونیک

ساعت‌های دیجیتال چگونه کار می‌کنند؟

ساعت‌های دیجیتال چگونه کار می‌کنند-دیجی اسپارک
نوشته شده توسط اروند طباطبایی

در اینجا به یک بررسی کلی از اجزای ساعت دیجیتال می‌پردازیم. در قلب ساعت قطعه‌ای وجود دارد که می‌تواند به طور دقیق ۶۰ هرتز (Hz، نوسانات در ثانیه) سیگنال تولید کند. دو راه برای تولید این سیگنال وجود دارد. در ادامه با دیجی اسپارک همراه باشید.

۱٫ سیگنال را می‌توان از نوسانات ۶۰ هرتزی در یک خط تغذیه معمولی بدست آورد. بسیاری از ساعت‌ها تغذیه خود را از سوکت دیواری می‌گیرند که علت استفاده از این روش ارزان و آسان بودن آن است. سیگنال ۶۰ هرتز در خط تغذیه به شکل منطقی ای برای این کار مناسب می باشد.

۲٫ سیگنال را می‌توان با استفاده از یک نوسان ساز کریستالی ایجاد کرد. بدیهی است که هر باتری ساعت یا ساعت مچی از این روش استفاده می‌کنند. در حالی که با این روش قطعات بیشتری لازم می‌باشد اما بطور کلی بسیار دقیق‌تر است.

سیگنال ۶۰ هرتز توسط یک شمارنده تقسیم بندی شده است. هنگام ساخت ساعت خود، یک بخش معمولی TTL که مورد استفاده است، یک شمارنده ده تایی ۷۴۹۰ می باشد. این بخش می‌تواند برای تقسیم بندی توسط هر عددی بین ۲ تا ۱۰ پیکربندی شود و برای خروجی یک عدد دوتایی تولید کند. پس شما ۶۰ هرتز پایه خود را ابتدا بر ۱۰ و سپس بر ۶ تقسیم کرده و حال شما یک سیگنال ۱ هرتزی دارید (۱ نوسان در ثانیه).  این سیگنال ۱ هرتز محرک بسیار خوبی برای “ثانیه شمار” که بر روی صفحه نمایش مشخص شده است، می‌باشد.

برای دیدن صحیح ثانیه‌ها و سپس خروجی شمارنده نیازمند یک صفحه نمایش هستیم. دو شمارنده که اعداد دوتایی را تولید می‌کنند. شمارنده‌ای با تقسیم بندی ۱۰تایی ، تولید ۰-۱-۲-۳-۴-۵-۶-۷-۸-۹ متوالی در خروجی می‌کند، در حالی که شمارندای با تقسیم بندی ۶ تایی در خروجی خود دنباله ۰-۱-۲-۳-۴-۵ را ارائه می‌دهد. ما میخواهیم این اعداد دوتایی را در چیزی به نام صفحه نمایش ۷-قطعه ای نشان دهیم. نمایشگر ۷-قطعه دارای ۷ میله بر روی خود می‌باشد که با روشن شدن میله‌های مختلف شما می‌توانید اعداد گوناگون را نمایش دهید.

 

برای تبدیل یک عدد دوتایی بین ۰ تا ۹ به سیگنال های مناسب برای راه اندازی صفحه نمایش ۷-قطعه ای، شما می توانید از “مبدل اعداد دوتایی به صفحه نمایش۷-قطعه ای” استفاده کنید. تراشه، عدد دوتایی که وارد می شود را در نظر گرفته و میله مناسب را در LED 7-قطعه ای برای نمایش آن عدد روشن می کند.

خروجی این مرحله در فرکانس یک دور بر دقیقه نوسان می کند. شما می توانید تصور کنید که قسمت دقایق ساعت، دقیقا به همان شکل به نظر می رسد. در نهایت، بخش ساعت ها تقریبا مشابه می باشد با این تفاوت که تقسیم بندی های ۶تایی توسط تقسیم بندی های ۲تایی جایگزین شده است. اکنون اگر شما در حال ساخت یک ساعت واقعی هستید فقط دو بخش از جزئیات می ماند:

· ساعتی که اینجا طراحی شده است متوجه این مسئله نیست که پس از ۱۲:۵۹:۵۹ باید به ۱:۰۰ بازگردد. این یک مشکل پیچیده کوچک است که چند راه برای حل آن وجود دارد. یکی از روش ها این است که کمی منطق بوجود بیاوریم که بتواند عدد ۱۳ را شناسایی کرده و ساعت را به عدد ۱ تنظیم مجدد کند (نه صفر). یکی دیگه از روش ها استفاده از یک افزایش گر می باشد.

· ما یک راه برای تنظیم ساعت نیاز داریم. به طور معمول این مسئله با تبدیل فرکانس های بالاتر از حد عادی به بخش دقایق، بکار گرفته می شود. به عنوان مثال بیشتر ساعت ها دکمه های “سریع” و “آهسته” دارند. وقتی که شما دکمه سریع را فشار دهید، سیگنال ۶۰ هرتز مستقیما به طرف شمارنده دقیقه می رود. هنگامی که دکمه آهسته را فشار دهید، سیگنال ۱ هرتز به طرف شمارنده دقیقه هدایت می شود. راه های ممکن دیگری هم وجود دارد که می توان بکار برد، اما این روش متداول تر است.

درباره نویسنده

اروند طباطبایی

هرچه می آموزم میبینم که خیلی کم آموختم. در حال حاضر مدیریت تولید مقطع کارشناسی ارشد هستم. علاقه به رباتیک و تکنولوژی دارم. امیدوارم بتونم دانشی را که آموخته‌ام، به روش‌های مختلفی به کاربران علاقمند منتقل کنم.

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه