الساعات الرقمية

الوسائل الرقمية تحاصر الإنسان من كل الاتجاهات، ففي كل يوم يحمل لنا العالم منتجا جديدا من هذا الطراز، فتخيل أن هناك ساعة رقمية إلى جوار السرير في غرفة نومك، لا بد أن يتبادر إلى ذهنك السؤال التالي: كيف تعمل هذه الساعة الرقمية؟، وسنحاول هنا تسليط الضوء على الطريقة التي تعمل بها الساعات الرقمية ونتعرف على الخصائص والمكونات الرئيسية لهذه الساعة.

الوسائل الرقمية تحاصر الإنسان من كل الاتجاهات، ففي كل يوم يحمل لنا العالم منتجا جديدا من هذا الطراز، فتخيل أن هناك ساعة رقمية إلى جوار السرير في غرفة نومك، لا بد أن يتبادر إلى ذهنك السؤال التالي: كيف تعمل هذه الساعة الرقمية؟، وسنحاول هنا تسليط الضوء على الطريقة التي تعمل بها الساعات الرقمية ونتعرف على الخصائص والمكونات الرئيسية لهذه الساعة.
أساسيات عمل الساعات الرقمية
إذا كنت قد اطلعت من قبل على طريقة عمل الساعات ذات البندول، فأنت إذن أقرب إلى معرفة المكونات الأساسية التي يجب أن تتوافر في أي ساعة، وبالتالي تسهل عليك عملية فهم عمل الساعات الرقمية، ومن أهم مكونات هذه الساعات
مصدر طاقة لتشغيل الساعة.
قاعدة دقيقة للوقت تعمل بمثابة القوة الدافعة للساعة. وسيلة يتم عن طريقها نقل الحركة من القوة الدافعة إلى المكونات المختلفة لعرض الوقت (تؤدي التروس هذه الوظيفة في الساعات ذات البندول).
وسيلة لعرض الوقت.
وبوجه عام لا تخرج طريقة عمل الساعات الرقمية عن هذا الإطار، إلا أنها تؤدي هذه الوظائف بشكل إلكتروني وليس ميكانيكيا، حيث تكون البطارية هي مصدر الطاقة الكهربائية بدلا عن الطاقة الميكانيكية الناتجة عن حركة التروس في الساعات ذات البندول، كما توجد قاعدة إلكترونية للوقت ترسل مؤشراتها حسب معدل محدد بدقة، ثم هناك آلية إلكترونية تقوم بعمل التروس في الساعات ذات البندول، بحيث يتم نقل مؤشرات الوقت من قوة الدفع التي تمثل قلب الساعة إلى عداد رقمي، وأخيرا هناك الشاشة التي تظهر عليها علامات الوقت والتي تطورت في الآونة الأخيرة بظهور شاشات عرض السائل البلوري (الكرستال).
طريقة عمل الساعة الرقمية
في قلب كل ساعة رقمية توجد دائما قطعة رئيسية تقوم بإرسال إشارة سرعتها 60 هيرتز (عدد الذبذبات في الثانية الواحدة)، هذه القطعة عادة ما تستمد طاقتها إما من مصدر للطاقة الكهربائية في شكل بطارية أو قابس حائطي أومن شريحة ضوئية بداخلها تقوم بتوليد الطاقة من الضوء.
هذه الإشارة يتم تقسيمها عن طريق عداد (مثل العداد 7490 العشري) يقوم بتحويلها إلى رقم ثنائي. حيث من الممكن ضبط هذا العدد لكي يتولى تحويل الإشارات الداخلة إليه على أي رقم ثنائي بين 2 10، وينتج عن عملية التحويل هذه رقم ثنائي يتضمن تقسيما للإشارة ذات سرعة 60 هيرتز إلى عشر وحدات، ثم إلى 6 وحدات، وبهذا يتم تقسيم الإشارة إلى 60 وحدة (بما يعادل ذبذبة لكل ثانية)، بعد ذلك يتم استخدام رقيقة خاصة (محول للأرقام الثنائية إلى أعمدة رقمية) تقوم بعملية تحويل هذا الرقم الثنائي إلى أرقام متجاورة (على شكل أعمدة) كما يظهر في شاشة عرض الساعة الرقمية لعرض الأرقام على شاشة الساعة، حيث تقوم وحدة التحويل هذه بتلقي الأرقام الثنائية القادمة إليها وتحويلها إلى أعمدة متجاورة على شاشة العرض، وذلك بالنسبة لخانة الثواني في الساعة، ويتم تطبيق نفس الخطوات لكل خانة أو وحدة من وحدات الزمن التي تقوم الساعة بعرضها،الدقائق والساعات، إلا أن خانة الساعات تختلف عن خانتي الثواني والدقائق حيث يتم استبدال عداد التقسيم إلى 6 خانات بعداد يقوم بالتقسيم إلى خانتين فقط. ويتم ضبط العداد الأخير بحيث يقوم بإعادة العد من جديد ما أن يصل إلى الرقم 12.

الدائرة الكهربائية للساعة الرقمية
فيما يلي بعض مكونات الدائرة الكهربائية الخاصة لمزود الطاقة للساعة الرقمية ولقاعدة الزمن، ويعد مزود الطاقة هو أصعب أجزاء الساعة الرقمية. ولبناء ساعة رقمية ستحتاج إلى المكونات التالية:
على الأقل أربع رقائق 7490 أو ls9074.

على الأقل محولين 7447 أو ls47 74 لتحويل الإشارات الرقمية إلى أعمدة رقمية على شاشة عرض الساعة.
ما يقرب من 20 مقاومة لازمة لشاشة العرض ذات سبعة الأعمدة الرقمية.
شاشة عرض سواء من النوع التقليدي أومن نوع السائل البلوري.