Digitális óra olcsó TTL áramkörökből számkijelző csövekkel vagy hétszegmenses LED kijelzőkkel.

Az óra funkció mellett kristálypontosságú frekvencia adóként is használható 1 Hz-től kezdve tízszeres lépésekben 1 MHz-ig.
További funkció, hogy a négy IC-vel kialakított áramkörrel kiegészítve alkalmas a beállított időpontban elektromos készülékek automatikus be- és kikapcsolására. Az időzítő tíz egész perces időközökkel állítható és 24 óránként ismétli a be és kikapcsolást. Az időzítő ki is kapcsolható. A hátránya, hogy a be- és kikapcsolási időpontok közt eltelt idő a K1/2-es kapcsoló állásától függően 10, 20, vagy 30 perc és nem változtatható. Mivel ugyanezen kapcsolóval lehet a kimenő frekvenciát is kiválasztani célszerű a K1-es kapcsolót ennek megfelelő felirattal ellátni.

Nekem a percekhez tartozó feliratok is elegendőek voltak, mivel főleg rádió bekapcsoltatásával ébresztésre használom. Ezért nem zavar változó kikapcsolási idő sem.
Az első állásban az óra normális ütemben működik a gyorsítás kapcsoló be vagy ki állásától függetlenül.
Az időzítő áramkör hozzákacsolható bármilyen másik, tízes frekvenciaosztókkal működő órához, akár külön dobozba helyezve is..
Az órát több mint harminc éve készítettem. Azóta is megszakítás nélkül hibátlanul működik a ZM574-es számkijelzős csövekkel. Másik, a fiókokban heverő típusú csövek is használhatók helyette. Elkészítettem LED kijelzővel is, de azt elajándékoztam.

Az óra áramköreihez 5 Voltos feszültségen minimum 2 A teljesítményt leadó stabilizált tápegységet kell alkalmazni. A számkijelző csövekhez szükséges anódfeszültségénél elég a Graetz egyenirányítás is, stabilizálni nem kell. Természetesen a hétszegmenses kijelzős változatnál az anódfeszültségre nincs szükség. A LED-es változathoz javaslom a VQE 14 vörös, vagy a VQE 24 zöld két számjegyes kijelzőt. Ezeknél elég nagyméretűek számok.
Az áramkörök működését nem írom le, mert e nélkül is megépíthető a kapcsolási rajzok alapján. Csak az ábrákhoz kapcsolódó a funkcióikat ismertetem röviden.

Nixi csöves óra:

A kapcsolási rajzon egymás alatt láthatók a frekvenciaosztó, számláló, meghajtó és kijelző egységek Ezeket akár külön-külön panelen is el lehet készíteni. Az órához még az 1MHz-es kristály oszcillátor is szükséges.
Ezt és a frekvenciaosztót valamint a számlálót viszont érdemes egy panelre építeni, mert ezek együtt mindegyik fajta kijelzőnél azonosak.
A meghajtó és kijelző egységek:
A 7490-es osztók az 1 MHz-es oszcillátor jelét osztják le 1 Hz-esre. Mindegyik osztó kimenetén a bemeneti frekvencia tizede jelenik meg. Ez teszi lehetővé, hogy az 1 MHz-en kívül, ezeket a frekvenciákat is kivezethessük. Az első számláló bemenete az 1 Hz-es jelet kapja (kivéve a gyors előreléptetést) Ezt a jelet a 7490-es tízes és a 7492-es hatos osztók az órák, percek és másodpercekhez szükséges számlálással állítják elő.
A meghajtók az osztóktól kapott bináris jeleket decimálissá alakítják és a kijelzőt csövek katódjainak (számjegyeinek) begyújtásával működtetik a kijelzőt.


LED kijelzésű óra:

A LED-es változat kapcsolási rajza. Ez az egység a frekvenciaosztóval és a számlálóval és az 1 MHz-es generátorral együtt alkotja az órát. Ezek teljesen azonosak a minkét változatnál
A meghajtók a bináris kódot a hétszegmenses kijelzőknek megfelelő kóddá alakítják és így működtetik a kijelzőt.

1 MHz-es generátor:

Az óra működéshez állítja elő a jelet, amit a frekvenciaosztóra vezetünk.
Az óra pontosságát a kvarckristállyal sorba kötött trimer kondenzátorral lehet beszabályozni. Ezzel a rezgőkör frekvenciáját tudjuk kismértékben változtatni. Ha az óra működik és siet vagy késik a trimeren kicsit állítani kell, majd néhány nap várakozás után ezt meg kell ismételni előrébb vagy hátrább forgatva a sietésnek, vagy késének megfelelően. Ezt többször is meg kell ismételni, amíg az óra pontos nem lesz.
Minél hosszabb idő után jelentkezik az időeltérés annál pontosabb lesz az óra és a kivezetett frekvencia is. Ha már nem lehet tovább állítani akkor egy kis értékű (5-10 pF) kondenzátort kell sorba vagy párhuzamosan kapcsolni a trimerhez.

Gyors előre léptető, pillanat állj és frekvencia választó:

A kapcsolási rajzon csak a frekvencia osztók be- és kimenetei és az azokon lévő jel van feltüntetve. A frekvenciák a hét állású kapcsolóval kiválasztva vezethetők ki.

Ugyanerről a kapcsolóról levett nagyobb frekvenciájú jellel felgyorsítható az óra, amivel az időt beállíthatjuk. A kapcsolótól a 7400-as két NAND kapuját felhasználva kerül a jel a számlálókra. Az IC másik két kapuja a pillanat állj nyomógomb pergésmentesítéséhez szükséges.
Az idő beállítása:
A stop gombbal megállítva az órát a gyors előreléptetés kapcsolót nagyobb frekvenciára állítjuk és a stop felengedésével elindítjuk a gyors futást. A beállítandó időpont előtt megállítva alacsonyabb frekvenciára kapcsolva lassítjuk a számlálást. Ezt többször ismételve végül a normál állásban kapcsolva a megállított órát a pontos idő elérésekor elindítjuk.

Időzítő:

Az egyik 7442-es dekódolóval a perc tízes számlálóktól érkező, binárisan kódolt jelet decimálissá alakítva a 7410-es IC két NAND kapuján keresztül a K1/2 hét állású kapcsolóra kerül, amivel a tízes percek választhatók ki.
A másik 7442-es dekódoló az órákról a jelet közvetlenül a K/2-es kapcsolóra kerülnek
A tízórás jelet a 7427-es IC egyik NOR kapuján keresztül a K3-as háromállású kapcsolóra, majd a másik kapun keresztül a harmadik kapu egyik bemenetére kerül. A harmadik kapu másik két bemenetére a K1/2 és a K2 kapcsolók csatlakoznak. Ennek a kapunak a kimenete egy tranzisztort vezérel. A tranzisztor az 5 voltos Reed reléket, vagy jelfogót működteti.

A K1-es kapcsoló kéttárcsás, hét állású Yaxley. A K2-es tízállású, a K3-as pedig háromállású egy tárcsás. A Yaxleyek helyett esetleg azok állásának megfelelő számú nyomógombbal rendelkező kapcsolókat is lehet használni, de ezek a doboz méretét megnövelhetik A dobozt a jobb hőelvezetés érdekében ajánlatos perforációval ellátni.