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Prinzipschaltung einer Digital-Uhr
Die altbekannten Uhren mit Ziffernblatt und Zeiger sind Analog-Uhren. Im Gegensatz dazu sind die modernen Digital-Uhren nach ganz anderen Prinzipien konstruiert. Die Analog-Uhr hat einen mechanischen Antrieb - das sogenannte Uhrwerk, welches die Zeiger bewegt. Bei der Digital-Uhr werden elektronisch erzeugte Schwingungen in die uns bekannten Zeitbegriffe umgewandelt und auf modernen 7-Segment-Anzeigen sichtbar gemacht.
Dieser Aufbau stellt die Prinzipschaltung einer Digital-Uhr dar. In diesem Versuch hat der IC-Zählerbaustein wieder eine echte Funktion, weil durch die Leuchtanzeige ein Zeittakt dargestellt wird. Sobald die Batterie angeschlossen wird, ergibt sich in einem gewissen Takt eine Leuchtziffernanzeige, indem die Ziffern 0-9 automatisch aufleuchten. Mit dem Taster haben wir die Möglichkeit, die Ziffernanzeige auf 0 zurückzustellen. Da es sich um eine Prinzipschaltung handelt, haben wir lediglich eine ungefähre „Sekunden-Uhr”. Wir können uns jedoch vorstellen, dass durch entsprechende Taktgebung in gleicher Weise auch Minuten und Stunden sichtbar gemacht werden können.

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Wie funktioniert diese Schaltung?
Die vorangegangene Blinklichtschaltung wurdedurch den IG-Zählerbaustein ergänzt, welcher jetzt nicht nur als Spannungswandler, sondern in einer echten Funktion tätig ist. Während beim vorangegangenen Versuch von einem sogenannten „Blinksignal” gesprochen wurde, wird dieses Blinksignal jetzt zum „Takt-Signal“ und führt an den „Takt”-Eingang des IC-Zählerbausteins. Der integrierte Zähler zählt die Taktimpulse, welche durch die Leuchtziffern der 7-Segment-Anzeige sichtbar gemacht werden. Da wir den Taster an den „Reset-Eingang“ (Rücksetz-Eingang) des Zählerbausteins gelegt haben, ergibt sich die Möglichkeil, den Zähler (und damit auch die Leuchtanzeige) auf 0 zurückzusetzen, weil durch Tastendruck der Reset-Eingang auf „low” gesetzt wird.

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Elektronisches Roulette
Auch bei diesem Versuch, haben sowohl der IC-Zählerbaustein als auch der IC-Gatter-Baustein volle Funktionen zu erfüllen. Nachdem als letztes Bauelement wieder die Batterie angeschlossen wurde, wird der Taster betätigt. Bei geschlossenem Taster wird die Ziffer 8 angezeigt. Sobald der Taster geöffnet wird, erscheint absolut zufallsbedingt eine Zahl zwischen 0 und 9. Diese Zufallszahl ist durch Tastendruck nicht beeinflussbar. Bei geschlossener Taste schwingt die Schaltung mit ca. 2 kHz (2000 Schwingungen pro Sekunde), d.h., dass pro Sekunde 200mal jeweils von 0 bis 9 gezählt und durch die Ziffernanzeige angezeigt wird. Die Zahlen 0 bis 9 erscheinen dabei so schnell, dass unser Auge bei eschlossener Taste nur die Zahl 8 erkennen kann. (Alle 7 Segmente der Ziffernanzeige leuchten).

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Wie funktioniert diese Schaltung?
Der Schaltplan hat große Ähnlichkeit mit dem vorangegangenen Versuch einer Digital-Uhr, wobei dort bewusst langsam gezählt wurde. Der 100 µF-EIko wurde gegen einen 100 nF-Kondensator ausgetauscht, daher ergibt sich eine tausendfach geringere Lade- und Entladezeit, wodurch der Zählvorgang auf eine Geschwindigkeit von 2000 Takten pro Sekunde beschleunigt wurde. Während der Taster geschlossen ist, können diese Impulse an den Takteingang des Zählers gelangen. Die Ziffernanzeige bringt die beschriebene „8″. Bei geöffnetem Taster wird die Zufuhr der Taktimpulse unterbrochen, wodurch die Ziffernanzeige bei der im Augenblick der Unterbrechung gezählten Zahl stehenbleibt.