Jednoduchý digitální časovač. Vnitřní komponenty – včetně obvodové desky s řídicím čipem a LED displejem, baterie a bzučáku – jsou viditelné.
Časovač je specializovaný typ hodin. Časovač lze použít k řízení sledu události nebo procesu. Zatímco stopky se počítají od nuly nahoru pro měření uplynulého času, časovač se počítá od určeného časového intervalu, jako přesýpací hodiny.
Časovače mohou být mechanické, elektromechanické, elektronické (křemenné), nebo dokonce softwarové, protože většina počítačů zahrnuje digitální časovače toho či onoho druhu.
Mechanický kuchyňský časovač.
Rané mechanické časovače používaly typické mechanizmy hodinových ručiček, jako je únik a pružina, které regulovaly jejich rychlost. Nepřesné, levné mechanizmy používají plochý šlehač, který se otáčí proti odporu vzduchu. Mechanické časovače vajíček jsou obvykle tohoto typu.
Přesnější mechanizmy připomínají malé budíky, jejichž hlavní výhodou je, že vyžadují málo baterie/elektrické energie a mohou být skladovány po dlouhou dobu.
Existují dva typy elektromechanických časovačů. Tepelný typ má kovový prst vyrobený z pásů dvou kovů s různou rychlostí tepelné roztažnosti, které jsou spojeny dohromady; běžná je ocel a bronz. Elektrický proud proudící tímto prstem způsobuje zahřívání kovů, jedna strana se roztahuje méně než druhá a elektrický kontakt na konci prstu se pohybuje směrem od kontaktu s elektrickým spínačem nebo směrem k němu.
Jiný typ elektromechanického časovače (vačkový časovač) používá malý synchronní střídavý motor, který otáčí vačkou proti hřebenu spínacích kontaktů. Střídavý motor se otáčí přesnou rychlostí střídavým proudem, který energetické společnosti pečlivě regulují. Převodovky zpomalují tento motor na požadovanou rychlost a otáčejí vačkou. Nejběžnější použití tohoto časovače je nyní v myčkách, sušičkách a myčkách nádobí. Tento typ časovače má často třecí spojku mezi převodovým ústrojím a vačkou, takže vačkou lze otáčet, aby se čas resetoval.
Elektromechanické časovače v těchto aplikacích přežívají, protože mechanické spínací kontakty jsou stále levnější než polovodičová zařízení potřebná k ovládání výkonných světel, motorů a topení.
V minulosti byly tyto elektromechanické časovače často kombinovány s elektrickými relé za účelem vytvoření elektromechanických řídících jednotek. Elektromechanické časovače dosáhly vysokého stupně vývoje v 50. a 60. letech díky svému rozsáhlému využití v leteckém a zbrojním průmyslu. Programovatelné elektromechanické časovače kontrolovaly průběh odpalovací sekvence v prvních raketách a balistických raketách.
Elektronické časovače mohou dosahovat vyšší přesnosti než mechanické časovače, protože jsou to křemenné hodiny se speciální elektronikou. Elektronické časovače mohou být analogové (připomínající mechanický časovač) nebo digitální (používají displej podobně jako digitální hodiny). Integrované obvody učinily digitální logiku tak levnou, že elektronický časovač je nyní levnější než mnohé mechanické a elektromechanické časovače. Jednotlivé časovače jsou implementovány jako jednoduchý jednočipový počítačový systém, podobně jako hodinky. V těchto zařízeních se používá technologie hodinek.
Většina časovačů je však nyní implementována v softwaru. Moderní ovladače používají spíše programovatelný logický ovladač než krabici plnou elektromechanických částí. Logika je obvykle navržena tak, jako by to byla relé, pomocí speciálního počítačového jazyka zvaného žebříková logika. V PLC jsou časovače obvykle simulovány softwarem zabudovaným do ovladače. Každý časovač je jen záznam v tabulce spravované softwarem.
Digitální časovače mohou být také použity v bezpečnostním zařízení, jako je například Plynový časovač.
Počítačové systémy mají obvykle alespoň jeden časovač. Typicky se jedná o digitální čítače, které se buď zvyšují, nebo snižují o pevnou frekvenci, což je často nastavitelné, a které přeruší procesor při dosažení nuly, nebo čítač s dostatečně velkou velikostí slova, aby před koncem životnosti systému nedosáhl svého limitu čítače.
Sofistikovanější časovače mohou mít srovnávací logiku pro porovnání hodnoty časovače s konkrétní hodnotou, nastavenou softwarem, která spustí nějakou akci, když se hodnota časovače shoduje s přednastavenou hodnotou. Ta může být použita například pro měření událostí nebo generování pulzních šířkově modulovaných křivek pro řízení rychlosti motorů (pomocí digitálního elektronického zesilovače třídy D).
Vzhledem k tomu, že počet hardwarových časovačů v počítačovém systému nebo procesoru je konečný a omezený, operační systémy a vestavěné systémy často používají jediný hardwarový časovač k implementaci rozšiřitelné sady softwarových časovačů. V tomto scénáři by hardwarový časovač obsluhoval údržbu a správu tolika softwarových časovačů, kolik je potřeba, a hardwarový časovač by byl nastaven tak, aby vypršel v době, kdy má vypršet další softwarový časovač. Při vypršení by hardwarový časovač aktualizoval hardwarový časovač tak, aby vypršel v době, kdy má vypršet další softwarový časovač, a všechny akce by byly spuštěny pro softwarové časovače, kterým právě vypršela platnost. Vypršené časovače, které jsou nepřetržité, by byly také resetovány na nový čas vypršení na základě jejich intervalu časovače a jednorázové časovače by byly vypnuty nebo odstraněny ze sady časovačů. I když je to v konceptu jednoduché, musí být věnována pozornost implementaci softwarového časovače, pokud mají být minimalizovány problémy jako posun časovače a opožděná přerušení.