基于EWB的数字钟设计与实现
EWB数字钟实验报告
EWB数字钟实验报告一、利用EWB设计用于秒计数和分计数的60进制(00-59)计数器,用于时计数的24进制(00-23)计数器和用于星期计数的7进制(1-7)计数器。
1.60进制计数器电路截图工作原理:选用两片74160芯片,左边一片为显示个位,右边一片为显示十位。
当两片芯片同时计数到“60”时,转换为二进制为0110,000。
控制CLR’端置0。
2.24进制计数器电路截图工作原理:选用两片74160芯片,左边一片为显示个位,右边一片为显示十位。
当两片芯片同时计数到“24”时,转换为二进制为0010,0100。
控制CLR’端置0。
3.7进制计数器电路截图工作原理:选用一片74160,当计数器数字为“7”即二进制为0111时,控制LOAD’端。
LED显示1~7。
.二、.利用EWB设计具有秒、分、时、星期显示功能的基本数字钟。
电路截图工作原理:本数字钟由一个七进制计数器、一个二十四进制计数器、两个六十进制计数器构成。
七进制计数器显示星期、二十四进制计数器显示小时、两个六十进制计数器分别显示分和秒。
秒进位分的原理是:当秒走到“59”时,控制分控计数器的时钟端,输入一个脉冲信号,即分显示一个脉冲。
分进位小时同理。
小时向星期进位的原理是:当小时走到“23”时,控制星期计数器的时钟端,输入一个脉冲信号,即星期显示一个脉冲。
三、利用EWB设计具有秒、分、时、星期显示功能,能够对分和时进行校准,具有整点报时功能的改进型数字钟。
电路截图(分、时校准电路)工作原理:分别用两个开关控制两个计数器的时钟端,一端正常接上秒计数器的发出的信号脉冲,为正常工作状态,另一端接秒的时钟信号发生源。
当需要调时时,按下开关,即计数器的时钟端接秒计数器的发出的信号脉冲,当走到要调到时间再次按下开关,即恢复到正常工作状态。
电路截图(整点报时功能)工作原理:电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。
多功能时钟数字电路设计ewb
课程设计任务书姓名严图强学号07261016 班级07计11 课程名称数字电路课程性质专业基础课设计时间08 年1月1日——08 年1月12日设计名称多功能数字钟设计要求1、显示时、分、秒;2、具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;3、计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;4、为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号设计思路与设计过程1、收集相关资料,完成相关电路的设计图,正确选用适合设计内容的集成电路、器件和器材,并列出“领料清单”;2、利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试,并生成文件。
计划与进度1、时间以12小时为一个周期;任课教师意见说明课程设计报告课程:数字电路课程设计学号:07261016姓名:严图强班级:07计11班教师:王波徐州师范大学多功能数字钟一、数字电路课程设计的目的经过了一学期的学习,已基本具备了一些电子技术的基础知识。
子技术课程设计,为了能将理论和实践相结合,真正能把知识运用到实际的设计中去,培养他们的创新意识,符合国家培养“创新型人才”和建设“创新型社会”的基本思路。
二、数字电路课程设计的基本要求本系统采用555多谐振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
由LED数码管来显示译码器所输出的信号,采用了CD和74LS系列中小规模集成芯片,并由学生自己设计校时电路。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。
论文安排如下:1、绪论阐述研究电子钟所具有的现实意义。
2、设计内容及设计方案论述电子钟的具体设计方案及设计要求。
3、单元电路设计、原理及器件选择说明电子钟的设计原理以及器件的选择,主要从石英晶体振荡器或555多谐震荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路五个方面进行说明。
4、绘制整机原理图,完成该系统的设计、安装、调试工作全部完成。
EWB仿真软件在数字钟情境教学中的应用
随 着 情 境 教 学 法 在 高 职 课 程 教 学 改 革 中 的 不 断 深入 , 数 字 钟 项 目成 为 高 职 《 应 用 电子 技 术》 课 程 情 境
教 学 中 不 可 缺 少 的 一 个 教 学 情 境 。 实 践 表 明 . 借 助 E W B仿 真 软 件 . 可 以 显 著 提 高 学 生 数 字 钟 设 计 方 案 的
它 具 有 丰富 的 电子元 器 件库 . 采用 标 准 的 电子 元 器件 符 号 .提 供 了 外 形 和 操 作 方 法 与 实 际 电 子 仪 器 非 常 相 似的虚拟仪 器 , 包 括万用 表 、 信号发生 器 、 示 波 器 等 。该 软 件 界 面 直 观 。 操作方便 , 简单易学 , 学 生 在很
高职数字化教学资源库建设探讨
覃 波
( 湖 南 电 气 职 业技 术 学 院 湖 南 湘 潭 4 1 1 1 0 1 ) 摘要 : 数 字 化 教 学 资 源 库 建 设 是 数 字 化 校 园 的基 础 , 强调 了 建 设 数 字 化 教 学 资 源 库 的 重 要 性 , 分 析 了 目前 建 设 过 程 中 存 在 的 常 见 问 题 , 探 讨 了数 字化 教 学 资 源 库 建 设 的 思 路 , 对标 准 化 、 资 源 渠 道 等
一
个 高 电 平 6 0进 制 的 实 现 依 靠 十 位 的 计 数 器 计 到
“ O1 l O ” 状态时。 通 过与 非 门给 十位计 数器 清零 2 4进 制 计 数 和 显 示 电 路 的 仿 真 设 计 2 4 进 制 的
计 数 和 显 示 仿 真 设 计 电 路 如 图 2所 示 个 位 向 十 位 的 进位与 6 0进 制 计 数 器 的 方 法 相 同 。 2 4进 制 的 实 现 依
ewb电子时钟课程设计
ewb电子时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解ewb软件的基本操作流程,掌握电子时钟的设计原理和电路搭建方法。
2. 学生能够解释电子时钟的各个部分功能,如晶振、计数器、显示电路等,并了解它们在时钟运行中的作用。
3. 学生掌握二进制和十进制的转换方法,并能够应用于电子时钟的显示部分。
技能目标:1. 学生能够运用ewb软件设计一个简单的电子时钟电路,并进行仿真测试。
2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和问题解决能力,能够共同完成电子时钟的设计和调试。
3. 学生能够运用所学知识,进行简单的电路故障排查和修正。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技发展对生活的影响,增强社会责任感。
3. 学生通过课程学习,培养细心、耐心和严谨的科学态度,提高自我管理和自主学习能力。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重实践操作和理论知识相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习,使学生能够掌握电子时钟的基本原理和设计方法,培养实际操作能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容本章节教学内容围绕电子时钟的设计与制作,结合课程目标,具体安排如下:1. 电子时钟原理介绍:讲解时钟的基本工作原理,包括晶振的作用、计数器的工作方式以及显示电路的原理。
2. ewb软件操作:介绍ewb软件的基本功能与操作方法,使学生能够熟练使用软件进行电路设计与仿真。
3. 电路元件认识:学习电子时钟所需的主要元件,如晶振、计数器、显示器件等,并了解它们的功能和特性。
4. 电路设计与搭建:根据电子时钟原理,指导学生运用ewb软件设计时钟电路,并进行仿真测试。
5. 二进制与十进制转换:学习二进制与十进制的转换方法,并应用于电子时钟的显示部分。
6. 电路调试与故障排查:教授学生如何对设计的电子时钟进行调试,找出并解决问题。
基于EWB软件的数字时钟设计
基于EWB软件的数字时钟设计一、引言1:数字钟是指利用电子线路构成的计时器。
2:数字钟应能达到的基础功能为计时并显示时、分、秒、星期,同时还能进行时间调整3:可增加附加功能如下:整点报时.闹钟、年月日、秒表功能等二、设计要求1. 熟悉EWB软件使用;2. 设计秒、分(60进制计数器)、时(24进制计数器)及计数器级联;3. 校时、整点报时(从50秒开始绿灯闪烁提示,整点时红灯闪)。
4. 闹钟功能;5. 年、月、日设计;三、设计方案四、基本原理1. 数字钟系统构成(1). 数字钟的构成:计数器、显示器(2). 数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24进制计数器(00-23),两个60进制计数器(00-59)级联构成。
设计数字钟实际上就是计数器的级联。
(3). 60进制计数器的设计(4).24进制计数器的设计(5).计数器的级联设计2. 数字钟设计要点:数字钟的设计实际上就是设计如下图的计数器3. 芯片选型:由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成,且都包含有基本的十进制计数器,芯片选择十进制计数器74160。
五.设计验证1.电路图秒脉冲 24进制 计数器 60进制 计数器 60进制 计数器2.秒钟3.分钟4.时钟5.校时电路6.五十秒亮灯验证(绿灯)7.整点亮灯验证(红灯)五、.心得体会在这次数字电路课程设计中,我碰到了许许多多的问题。
由于计数器的引脚多的特点,使得在设计中遇到问题也在所难免。
只要一跟线路错误,就会导致整个电路运行错误。
比如,当调节计数器时,会出现进制不对,会出现计数错误,甚至根本不会进行计数等情况。
但最后这些问题都被解决了。
我想,要解决问题就应该抓住芯片的特点,即74160的特点,再有就是要善于观察,然后进行思考,总结出问题所在,再加以解决。
要懂得全局的把握:当时我在设计分和秒,以及分和小时的连接时,就是因为只考虑了上一个芯片的进位,而忽视了前面的约束条件,从而费了很大的功夫,所以懂得全局把握是分重要的。
基于ewb的数字钟设计报告
电子线路实验基于EWB的数字钟设计摘要:本文介绍、记录了基于EWB设计所需功能数字钟电路的方案及过程。
从设计思路到芯片选择,通过软件仿真,一步步调试、完善。
本数字钟具有基础功能,调试运行成功。
关键字:数字钟 EWB一、数字钟简介数字钟是指利用电子线路构成的计时器。
数字钟应能达到的基础功能为计时并显示时、分、秒、星期,同时还能进行时间调整;可增加附加功能如下:整点报时、闹钟、年月日、秒表功能等二、设计思路三、芯片说明选用的芯片有74160、74138、741531、74160(1)芯片功能:Decade Counter truth table:___ ____CLR | LOAD | ENP | ENT | CLK | A B C D | QA QB QC QD RCO----|------|-----|-----|-----|---------|--------------------0 | X | X | X | X | X X X X | 0 0 0 0 01 | 0 | 0 | 0 | POS | X X X X | A B C D *11 | 1 | 1 | 1 | POS | X X X X | Count *11 | 1 | 1 | X | X | X X X X | QA0 QB0 QC0 QD0 *11 | 1 | X | 1 | X | X X X X | QA0 QB0 QC0 QD0 *1- *1 - RCO goes HIGH at count 9 to 0.(2)使用①利用160的count功能来实现时间计数器里的60进制和24进制等各种需要的进制如下为秒60进制,左边为低位,右边为高位,将高位0110返回到CLK',高位置0,同时进位给分计数器②利用160组成4进制,作为调时模式下四个数码管的位型选择器的组成部分(见138芯片使用介绍部分)2、74138(1)芯片功能3-to-8 decoder/demultiplexer truth table:__ __ | Select |GL G1 G2 | C B A | Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7-----------|---------|-------------------------------X X 1 | X X X | 1 1 1 1 1 1 1 1X 0 X | X X X | 1 1 1 1 1 1 1 1-----------|---------|-------------------------------0 1 0 | 0 0 0 | 0 1 1 1 1 1 1 10 1 0 | 0 0 1 | 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 | 0 1 0 | 1 1 0 1 1 1 1 10 1 0 | 0 1 1 | 1 1 1 0 1 1 1 1-----------|---------|------------------------------0 1 0 | 1 0 0 | 1 1 1 1 0 1 1 10 1 0 | 1 0 1 | 1 1 1 1 1 0 1 10 1 0 | 1 1 0 | 1 1 1 1 1 1 0 10 1 0 | 1 1 1 | 1 1 1 1 1 1 1 0-----------|---------|------------------------------1 1 0 | X X X | Output corresponding to stored| | address 0; all others 1(2)使用调试/显示开关控制该部分电路的开启,开关功能如下:下显示上调时利用138译码器,和160配合实现调试电路中数码管位型的选择和字型的输出左边的138:控制在不同显示模式前提下该调整的计时器部分,如果是在时:分模式下启动调时,则只调整时:分 , 秒:00 模式下同理右边的138:前一片138的Y1端接这片138的G1端,作为字型信号输入;地址端由160产生的四进制数控制。
数字钟报告
厦门大学物理与机电工程学院数字钟设计——基于EWB的简易数字钟设计方案和探讨专业:物理系微电子专业姓名:曾泽英学号:19820082203296摘要本文依据针对简易数字中的设计要求及实际设计过程,说明了整体的设计方案和思路。
设计过程从总到分再到总,先规划整体框图,再构建各功能模块,最后连入总电路。
在设计过程中,利用软件仪器进行仿真,分析观察波形以检验是否符合设计要求。
经过调试后,数字钟运行良好,但仍然存在若干不足之处。
本文均将依次阐述。
关键词数字钟、EWB、74LS160一、数字钟功能简介所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能够达到计时并显示年、月、日、小时、分钟、秒,同时能够对时钟进行调整。
其外观图如图1所示:闹钟/整点报时图 1 数字钟外观二、设计方案1、整体框图本数字钟的功能列表如下:1)基本功能:秒、分钟、小时、星期、日、月、年计时、显示及校对;2)整点报时功能:在每小时59分59秒发声(闪灯)提示;3)定时报闹功能:可设定闹钟定点报闹,时长为一分钟,可用开关关闭;4)秒表计时功能:精确至10ms,可开始、暂停、继续和清零。
依据数字钟的功能表,电路中应包括秒信号发生器、调整控制电路、时间计数器、显示电路和电源。
其整体功能框图如图2所示:2、方案说明整体的控制电路可分为同步和异步两种模式。
以下就两种方案分别进行详细说明和比较。
⑴同步电路同步电路为用一个时钟信号同时控制各个功能模块的运行,即为总线结构。
此种功能结构关系清楚,不易出现因器件延时所造成的非理想因素如毛刺等,违背设计初衷。
但同步电路控制和连线较为复杂,在功能模式众多的情况下需要较高的理论水平才能成功制作。
图3 同步电路结构图⑵异步电路异步电路在不同的模块间采用逐个控制的方式。
此种方式思路简单,是为一一对应关系,适合初学者及功能不太复杂的设计。
在本数字钟设计中,就采用了此种方法。
但异步电路存在着两大缺陷:其一是整体控制需要应用较多的门电路,其二是会出现在计数至5、9时的进位,需要调试改进。
基于EWB的数字电路设计
毕业了,心里久久不能平静此时是2016年6月26日深夜我坐在实习公司员工宿舍椅子上删去了用了三年的淘宝默认收货地址一下子想起了很多事总之再见了1331无论丰富或是颓废离开的那一刻终究平静再见了1331自上次出校门过后,我就知道,这个班再也无法聚齐了所以词穷致谢,因为来日方长共勉之于毕业季毕业论文题目:基于EWB数字电路设计学院:信电专业:电子信息工程班级:电信1331班学生姓名:刘亚瑞完成日期:2016.5毕业设计报告摘要EWB是一种电子电路计算机仿真软件,它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室,英文全称为Electronics Workbench。
EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司于1988年开发的,自发布以来,已经有35个国家、10种语言的人在使用。
EWB以SPICE3F5为软件核心,增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。
该软件是目前各种电路仿真软件中最理想的软件,作为设计工具该软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,具有完整的数字信号模拟功能。
本文介绍一种基于EWB的数字钟设计总体系统由脉冲发生器、分频器、计数器、译码电路、LED 显示电路、校时电路、整点报时电路组成。
关键词:数字电路,EWB 软件;数字钟;振荡器;分频器;计数器;门电路。
目录第一章绪论 (1)第二章EWB软件介绍与应用 (2)2.1 EWB软件概述 (2)2.2 EWB软件使用 (3)2.2.1 EWB软件主界面 (3)2.2.1 EWB软件元件库 (4)2.2.2 EWB软件工具栏 (4)2.2.3 EWB软件信号库栏 (4)2.2.4 EWB软件基本器件库栏和指示器件库栏 (5)第三章主要元件介绍 (6)3.1设计构思 (6)3.2设计方案 (6)3.3 74ls160计数器应用 (7)3.3.1 十进制接线 (7)3.3.2 七进制接线 (9)3.4 7490计数器应用 (9)第四章数字钟基本原理及单元电路设计 (12)4.1数字钟的基本原理 (12)4.2石英晶体振荡器 (12)4.3 分频电路 (13)4.4计数与译码显示电路 (13)4.4.1秒计数电路 (13)4.4.2分计数电路 (14)4.4.3时计数电路 (15)4.4.4周计数电路 (15)4.4.5 校时电路 (16)4.4.6 整点报时电路 (17)4.4.7 数字钟整体逻辑电路 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。
基于EWB软件的可扩展数字电子时钟设计
基于EWB软件的可扩展数字电子时钟设计段立峰【摘要】The EWB software is liking electronic circuit design staff, becauseof it’s visual image,graphic design, complete function, with circuit simulation function good, is nowadaysone of the most popular EDA design software.In this paper, the problem for electronic design engineers often encountered in the design of the eing EWD software ,a 24-hour electronic clock with time adjust function and alarm clock function is designed.Details implement the design principles of digital electronics modules with specific circuit, pointed out the existence of inadequate design and improvement program.%EWB软件形象直观、电路设计图形化、功能齐全,具有良好的电路仿真功能,是时下最流行的的EDA设计软件之一,受到电子电路设计人员的喜欢。
本文针对电子设计工程师在设计电路中常遇到的问题,基于EWB软件设计平台,设计可实现24小时调时、定闹钟功能的数字电子时钟,详细介绍数字电子中个模块的设计原理与具体电路的实现,指出设计存在的不足与完善的方案。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(000)015【总页数】3页(P134-135,139)【关键词】EWB软件;调时功能;扩展电路;数字电路【作者】段立峰【作者单位】陕西工业职业技术学院陕西咸阳 712000【正文语种】中文【中图分类】TN916随着科技的发展,电子产品与计算机的联系逐渐加大,电子产品变得越来越智能化,同时在设计中,电子线路的集成度要求也是变得越来越高。
EWB数字钟设计方案与实现
基于EWB软件的数字钟设计与仿真摘要:电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件,该软件是目前各种电路仿真软件中最理想的一种软件, 作为设计工具该软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果,具有完整的模拟与数字信号模拟的功能。
本文介绍一种基于EWB 软件的数字钟设计与仿真的方法,总体系统由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码电路、L ED 显示电路、校时电路、整点报时电路组成。
关键词:EWB 软件;数字钟;振荡器;分频器;计数器;译码器1 引言随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。
电子设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
为了能在电路付诸实现之前,完全掌握操作环境因素(如电源电压、温度等) 对电路的影响,利用计算机辅助设计进行电路模拟与仿真,并进行输入与输出信号响应的验证,可有效地节省产品开发的时间与成本。
Elect ronics Workbench ( EWB) 软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”软件,他是目前全球最直观、最高效的EDA 软件。
该软件的自动化程度高、功能强大、运行速度快,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性。
能够提供电阻、电容、三极管、集成电路等14 大类几千种元器件。
能够提供示波器、万用表等十几种常用的电子仪器。
具有强大的电路图绘制功能,可绘制出符合标准的电子图纸。
他还具有强大的波形显示功能,并且结果可轻松放入各类文档。
用该软件进行设计、分析非常方便。
本文在EWB 基础上设计的数字钟,是由数字集成电路构成、用数码管显示的一种现代计时器,与传统机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此可望得到广泛使用。
多功能数字钟
多功能数字钟课程设计报告【设计题目】多功能数字钟设计【基本要求】由振荡器输出稳定的高频脉冲信号作为时间基准,经分频器输出标准的秒脉冲,秒计数器满60向分计数器进位,分计数器满60向小时计数器进位,小时计数器按“12翻1”规律计数,计数器经译码器送到显示器;计数出现误差可用校时电路进行校时、校分、校秒,可发挥部分:使闹钟具有可整点报时与定时闹钟的功能。
【设计方式和要求】1、在电脑上应用虚拟电子工作台(EWB)进行设计、调试、仿真;2、要求有课题综述,电路设计框图,逻辑电路计算图,可在EWB模拟运行通过;3、每人独立完成课程设计和报告的撰写。
4、进行电脑演示课程设计答辩,时间10分钟;5、答辩后交课程设计报告(包括纸质报告和电子版)。
【设计原理】1、总体设计方案:多功能数字钟原理框架如图1所示,电路包括以下几个部分:脉冲信号发生器、2、各部分功能实现原理:(1)脉冲信号发生器:数字钟计时的标准信号应该是频率为1H Z的秒脉冲信号,因此必须制作一个秒脉冲信号发生器作为标准的时间源。
而较时电路较秒时又要求所用的脉冲信号>1H Z。
这里可以先制作振荡器,然后通过分频电路得到所需的脉冲信号。
①振荡器:振荡器是计时器的核心部分,其作用是产生一个标准频率的脉冲信号,而振荡频率的准确率决定了数字钟的质量。
图2中振荡器部分采用的是由集成电路555计时器和RC组成的多谐振荡器,输出的脉冲频率F=1/T=1/[0.7(R1+2R2)C]=4H Z,振荡周期T=0.7(R1+2R2)C=0.25 S。
②分频电路:由于所制作的振荡器的振荡频率并非我们所需要的频率,因此需要分频电路产生我们所需的振荡频率。
图2中分频电路由一片7474芯片构成,该芯片上有两组D触发器,这里通过转换电路得到两组T’触发器。
振荡器所产生的脉冲信号经过第一组T’触发器后频率变为F1=2Hz,周期为T1=0.5 s,这里选取该脉冲信号作为较时脉冲信号,接入较时电路中。
电子钟ewb课程设计
电子钟ewb课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电子钟的基本工作原理,掌握其电路组成及各部分功能;2. 学会使用Ewb软件进行电子钟电路的设计、仿真与调试;3. 掌握电子钟电路中的常见电子元件及其特性。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成电子钟电路的设计与搭建;2. 能够运用Ewb软件对电子钟电路进行仿真分析,找出并解决电路中存在的问题;3. 能够通过实际操作,验证电子钟电路的功能,并进行相应的优化与改进。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好,激发其探索精神和创新意识;2. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题;3. 增强学生对科技与生活的联系的认识,培养其学以致用的价值观。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够阐述电子钟的工作原理,并绘制出相应的电路图;2. 学生能够熟练使用Ewb软件,完成电子钟电路的设计、仿真与调试;3. 学生能够通过小组合作,搭建出功能完善的电子钟电路,并进行展示和交流。
二、教学内容本章节教学内容将围绕以下三个方面展开:1. 电子钟基础知识- 了解电子钟的工作原理及电路组成;- 学习常用电子元件及其功能,如电阻、电容、二极管、三极管等;- 掌握电子时钟芯片及其外围电路的连接方法。
教学内容关联课本章节:第三章《数字电路基础》和第四章《电子时钟电路》。
2. Ewb软件操作与应用- 学习Ewb软件的基本操作,如绘制电路图、设置元件参数等;- 掌握Ewb软件的仿真功能,进行电路仿真、调试与分析;- 学习如何利用Ewb软件对电子钟电路进行优化与改进。
教学内容关联课本章节:第五章《Ewb软件的使用》。
3. 实践操作与小组合作- 实践操作:学生自主设计并搭建电子钟电路,进行实际操作;- 小组合作:分组进行电路设计与搭建,互相交流、协作,共同解决问题;- 展示与评价:展示作品,进行自评、互评,教师点评与总结。
浅谈EWB仿真与数字钟电路设计
波器 、万用表、频谱仪 等多类 齐全 的分 析检测 电
子 仪器 ,它 提 供 的 电 子 元 器 件 及 仪 器 仪 表 与 实 物
E WB( lc ois rbnh Eet nc kec ,虚拟 电子工 作 平 r Wo 台) 由加拿 大 Itrcv m g eho g s 交 互 是 neateI aeTcnl i ( i oe 图像 技 术 ) 司 研 发 推 出 的 一 种 基 于 工 业 标 准 公 S IE的 电路设计 仿 真工具 软 件 ,是 目前 全球 最 直 PC 观 、最 高效 的 E A 软 件 。它 的界 面 友 好 ,功 能 强 D 大 ,提 供 了丰 富 的 元 器 件 库 ,包 括 模 拟 器 件 、数 字 器 件 、无 源 器 件 、有 源 器 件 、分 立 元 件 以 及 集 成 电路 等等 ,共 800多个 元 器件 模 型 ,提 供 了示 0
The EW B m u a i n a d Di i -l c Ci c i s g Si l to n g t c o k r u tDe i n al
W a g La g n in
( lcr n ier gD p rmet E et cE gn e n e at n ,Hu a c a ia E et c oyeh i,C a gh 1 1 1 hn ) i i n n Meh ncl& lcr a P ltc nc h s a4 0 5 ,C ia il n
z st ea v tg s a d d s d a tg so sn h e h d a a e ia v a e fu ig t e EW B smu ain s f r o ic i ta h n d d sg . n n n i lt ot e frcru t e c i g a e i o wa n n
本部分试验内容不讲课请学生自行做好预习
四、设计任务与要求
1. 设计时、分控制电路,要求有校时、暂停、清零功 能(用分脉冲信号源代替秒脉冲发生器)。
2. 在EWB界面内自选器件,画出电路原理图。
3. 按电路原理图连接各单元电路,认真检查电路是 否正确。 4. 用EWB将各单元电路调试正常,再将各单元电路 置于同一界面内,再按各自对应关系相互连接。
数字钟原理框图
(一)、数字钟系统构成
1、数字钟的构成:振荡器、分频器、计数器、译码器、 显示器等几部分
2、数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24进制计数 器(00-23),两个60进制计数器(00-59)级联构成。 设计数字钟实际上就是计数器的级联。
3、60进制计数器的设计 4、24进制计数器的设计 5、计数器的级联设计
VCC
6
5V
U8A
CL K 2 ~CL R 1
2
5
4
1
74ALS20AM
~L OAD ENT RCO 15 QD ENP D C QC B QB A QA 13 14 12 11
9 10 7 6 5 4 3
4
U4
3 2 1
U3
2
DCD_HE X
74163N
U6A
1
7404N
3 2 1
U5A
CL K ~CL R ~L OAD 9 10 7 6 5 4 3 ENT ENP D C B A
(二)、数字钟设计要点:
EWB软件本身提供任意频率的时钟,因此振荡器、分 频器不需设计; 另外EWB软件也带有内置译码驱动的数码管,故此译 码器和显示器也不需设计。
这样,数字钟的设计实际上就是设计如下图的计数器
24进制 计数器
60进制 计数器
实验十四 数字钟的设计
实验十四 数字钟的设计(EWB 实验)一、实验目的:1、 了解、掌握用数字集成电路设计数字钟的基本原理和方法。
2、 熟悉典型集成电路的逻辑功能,掌握N 进制计数器的设计与实现。
3、 熟悉并掌握译码器、波形振荡器风电路的设计和使用。
二、设计提示:1、 数字钟的基本结构数字钟是由振荡器、分频器、计数器、译码器和显示器电路所组成的。
振荡器产生的时标信号经过分频器形成秒信号,秒信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”“秒”的数字显示出来。
振荡器是整个数字钟的核心,它产生一个频率标准,其精度和稳定度决定了数字钟的计时准确性,是影响数字钟质量的决定因素之一。
在实际应用电路中采用晶体振荡器作振荡源。
因为它的精确度高。
数字钟的逻辑图如下:2、计数电路计数电路是一种计算输入脉冲数目的时序逻辑网络,被计数的输入信号就是时序网络的时钟脉冲,它不仅可以计数而且还可以用来其他特定的逻辑功能,如测量、定时控制、数字运算秒等等。
数字钟的读数电路是用两个六十进制和一个二十四进制(或十二进制)计数器实现的。
六十进制计数器应由一个十进制计数器与一个六进制计数器组成,分别对秒(或分)的个位和十位进行计数。
可以采用中规模集成电路计数器来设计一个六十进制电路,但必须采用两块四位(四个输出端)计数器组件,这是由于选用的译码器要求输入四位BCD码,与每块译码器相連的计数器应工作于十进制或十进制以下。
本实验用二十四进制计数器作为“时”位计数器,它的计数序列是00,01,02 (23)00,…,也就是当计数器计到23时59分59秒时,若再输入一个秒脉冲,计数器就进到输入输出R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) Q D Q C Q B Q A1 1 0 ×0 0 0 01 1 ×0 0 0 0 00 × 1 1 1 0 0 1×0 1 1 1 0 0 10 ×0 ×计数0 ××0 计数×0 0 ×计数×0 ×0 计数00时00分00秒。
资料:李翔_数字钟
实验课课题论文《电子线路实验》论文报告——简易数字钟的设计及其分析94姓名:李翔学号:23320102204040学院:信息科学与技术学院系别:2010 级通信工程系班级:1 班【论文课题】基于EWB50C软件实现的简易数字钟设计【文章摘要】1.在EWB软件上设计搭接数字钟各个模块的电路实现;2.根据实验设计要求,展示实验过程中选择相应的芯片和器件的过程以及相应的原理、原理图;3.测试时出现的问题以及问题的原因和解决办法;4.实验心得体会和收获。
【关键字】EWB 数字钟同步置数异步置零 74160 闹钟整点报时【论文正文】引言所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分、秒,同时能对该钟进行调整。
在此基础上,还能够实现整点报时,定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法,先分析任务,得到系统要求,然后进行总体设计,划分子系统,然后进行详细设计,决定各个功能子系统中的内部电路,最后进行测试。
一、设计目标1. 实现数字钟时钟的基本功能即正常走时和调时2.可以循环显示秒分时和万年历,并且可以对万年历进行设定。
3.通过led 指示显示星期,可以对星期进行设定调整。
4.在主菜单部分留下足够多的功能端,留待后面附加功能的设计添加。
二、总体设计1、整体框图本数字钟的功能列表如下:1)基本功能:秒、分钟、小时、星期、计时、显示及校对;2)整点报时功能:在每小时59分50秒发声(闪灯)提示;3)定时报闹功能:可设定闹钟定点报闹,时长为一分钟;依据数字钟的功能表,电路中应包括秒信号发生器、调整控制电路、时间计数器、显示电路和电源。
其整体框图如图所示:2、方案说明采用异步电路异步电路在不同的模块间采用逐个控制的方式。
此种方式思路简单,是为一一对应关系,适合初学者及功能不太复杂的设计。
在设计中,我就采用了此种方法。
但异步电路存在着两大缺陷:其一是整体控制需要应用较多的门电路,其二是会出现在计数至5、9时的进位,需要调试改进。
电子钟ewb课程设计
电子钟ewb课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习电子钟ewb的相关知识,使学生掌握电子钟的设计原理和制作方法,培养学生的动手能力和创新能力。
知识目标:学生能够理解电子钟的工作原理,掌握ewb软件的使用方法,了解电子钟的主要组成部分及其功能。
技能目标:学生能够利用ewb软件设计简单的电子钟,具备分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:通过学习电子钟的设计与制作,学生能够培养对电子技术的兴趣,增强实践能力,提高团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子钟的设计原理、ewb软件的使用以及电子钟的制作方法。
1.电子钟的设计原理:介绍电子钟的工作原理,包括时钟信号的产生、分频、显示等功能。
2.ewb软件的使用:讲解ewb软件的界面布局、基本操作和功能,如何进行电路设计与仿真。
3.电子钟的制作方法:介绍电子钟的制作流程,包括电路设计、元件选取、焊接、调试等环节。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用讲授法、实践法、讨论法等多种教学方法。
1.讲授法:通过讲解电子钟的设计原理和ewb软件的使用方法,使学生掌握相关知识。
2.实践法:学生通过动手设计电子钟,培养实践能力和创新能力。
3.讨论法:在课堂上引导学生进行问题讨论,激发学生的思考和团队协作精神。
四、教学资源为了支持教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的电子技术教材,为学生提供理论支持。
2.ewb软件:为学生提供ewb软件安装包,便于学生进行电路设计与仿真。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等资料,丰富教学手段。
4.实验设备:准备电子钟实验套件,供学生进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:考察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,以评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业:布置适量的作业,要求学生在规定时间内完成,评估学生的掌握程度和应用能力。
基于EWB的数字钟设计与实现
基于EWB的数字钟设计与实现
李伟;胡荣强;李涛
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2006(29)8
【摘要】Electronics Workbench(EWB)EDA软件是目前各种电路仿真软件中最理想的一种软件,该软件具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能.介绍了一种基于EWB软件设计电子钟的方法,系统由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码电路、LED显示电路、校时电路、整点报时电路组成.
【总页数】3页(P115-117)
【作者】李伟;胡荣强;李涛
【作者单位】武汉理工大学,自动化学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,自动化学院,湖北,武汉,430070;武汉理工大学,自动化学院,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】TN710
【相关文献】
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基于EWB软件的数字钟设计与仿真
摘要:电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件,该软件是目前各种电路仿真软件中最理想的一种软件, 作为设计工具该软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果,具有完整的模拟与数字信号模拟的功能。
本文介绍一种基于EWB 软件的数字钟设计与仿真的方法,总体系统由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码电路、L ED 显示电路、校时电路、整点报时电路组成。
关键词:EWB 软件;数字钟;振荡器;分频器;计数器;译码器
1 引言
随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。
电子设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
为了能在电路付诸实现之前,完全掌握操作环境因素(如电源电压、温度等) 对电路的影响,利用计算机辅助设计进行电路模拟与仿真,并进行输入与输出信号响应的验证,可有效地节省产品开发的时间与成本。
Elect ronics Workbench ( EWB) 软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”软件,他是目前全球最直观、最高效的EDA 软件。
该软件的自动化程度高、功能强大、运行速度快,而且操作界面友善,有良好的数据开放性和互换性。
能够提供电阻、电容、三极管、集成电路等14 大类几千种元器件;能够提供示波器、万用表等十几种常用的电子仪器;具有强大的电
路图绘制功能,可绘制出符合标准的电子图纸;他还具有强大的波形显示功能,并且结果可轻松放入各类文档。
用该软件进行设计、分析非常方便。
本文在EWB 基础上设计的数字钟,是由数字集成电路构成、用数码管显示的一种现代计时器,与传统机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此可望得到广泛使用。
2 设计要求与方案
2. 1 设计要求
要构成一电子钟电路,首先应有一个秒脉冲产生器,这可由石英晶体振荡器产生的基准信号经过整形和分频获得。
秒脉冲经过秒计数器(60进制)可以累计秒钟数,而秒计数器输出的分脉冲计数器(60进制)可以累计分钟数。
同样地,分计数器输出的时脉冲经过时计数器(24进制)可以累计小时数。
这此时、分、秒计数器通过译码器和显示器便可以显示时、分、秒。
最后,还需要考虑校对时电路。
(1) 设计一个具有‘时’、‘分’、‘秒’的十进制数字显示(小时从00~23) 的计数器。
(2) 具有手动校时、校分的功能。
(3) 具有整点报时的功能。
2. 2 设计方案
根据所给设计要求,画出数字钟原理框图见图1 。
图1 数字钟原理框图
3 数字钟基本原理及单元电路设计
3. 1 数字钟基本原理
工作原理:数字电子钟由振荡器、分频器、计数器、译码显示、报时等电路组成。
其中振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
秒信号送入计数器进行计数,把累加的结果以‘时’、‘分’、‘秒’的数字显示出来。
‘时’显示由24 进制计数器、译码器、显示器构成,‘分’、‘秒’显示分别由60 进制计数器、译码器、显示器构成。
可进行整点报时,计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。
3. 2 石英晶体振荡器
振荡器是计时器的核心,振荡器的稳定度和频率的精准度决定了计时器的准确度。
振荡电路如图2 所示。
由石英晶体、微调电容、反相器等构成。
晶振频率为10 kHz ,输出反馈电阻R1 为555提供偏置,使电路工作于放大区。
与石英晶体串联
的微调电容,可以对振荡器频率做微量调节,从而在输出端得到较稳定的10 kHz 脉
冲信号。
图2 石英晶体振荡电路
3. 3 分频电路
分频电路如图 3 所示,主要功能有2 个:一是产生标准秒脉冲信号;二是可提供整点报时所需要的高、低音频率信号。
选用4 片计数器7490 实现。
图3 分频电路
由振荡电路产生频率为10 kHz 的周期性方波信号,经过4 片7490 进行级联,因为每片为1/ 10 分频,4 片级联正好获得1 Hz 标准秒脉冲信号。
3. 4 计数与译码显示电路
秒、分为60 进制计数器,他们的个位为十进制,十位为六进制。
时为二十四进制计数器,个位为十进制,当十位计数为2 ,个位计数到4 时清零。
采用6 片中规模
计数器74160 实现。
(1) 秒、分计数电路秒、分计数电路为60 进制,如图4 为秒计数电路,由2 片74160 四位二进制计数器组成。
74160 具有异步清零的功能,第一片构成十进制计数器,第二片构成六进制。
在第一片计数器中,当第10 个脉冲到来时,他的输出状态为“1010”,QDQB 为高电平。
因为74160 异步清零端为高电平清零,所以QDQB 分别接到清零端即构成十进制。
第二片为六进制,当第一片清零的同时给第二片的ENT端进行计数,当ENT端的第6 个脉冲到来时,第二片的QCQB 均为高电平,将他们连接到计数器的清零端,在清零的同时给上一级进位。
从而构成60 进制计数器。
分别把秒十位、个位输出端接到带译码的七段显示器,当电路运行后,计数器便开始从00~59 计数,显示器就会显示相应的数码。
图4 秒计数电路
(2) 时计数电路
时计数电路为24 进制,如图5 所示,由2 片74160、与门、或门组成。
个位接成十进制,十位接成八进制,每当个位为4 ,十位为2 时,由与门送出一高电平清零信号,2 片74160 同时清零,使电路构成二十四进制。
图5 时计数电路
3. 5 校时电路
当刚接通电源或计时出现误差时,需要对时间进行校正。
如图6 所示,由RS 触发器及与非门等构成。
H ,M 分别为时校正、分校正开关。
不校正时,H ,M 开关是闭合的。
当校正时、分位时,打开H ,M 开关,然后拨动K 开关,来回拨动一次,就会使时、分位增加1 ,校正完毕后把H ,M 开关合上,即可完成时间的校正。
图6 校时电路
3. 6 整点报时电路
整点报时电路如图7 所示,当计数到59 分时,由U1输入的全为高电平1 ,将分触发器RS1 置为1 。
当秒计数到54 s 时,U2 输出高电平,将秒触发器RS2 置1 ,经U6 相“与”后,在和1s 标准信号“与”来控制低音喇叭鸣叫,直至计数为59 s 时产生一个复位信号,使RS2 的Q 端清零,停止低音鸣叫,同时59 秒信号又和RS1 的Q 相“与”后去控制高音喇叭鸣叫,从而完成整点报时。
图7 整点报时电路图
3. 7 数字钟逻辑电路
将各模块连接成完整的电路,如图8 所示。
图8 数字钟逻辑电路
4 结语
使用EWB 软件,可方便地在计算机上进行电路设计、仿真,其电路结构及设计观念可以很容易地被修正;也可方便地更换所需要的元件。
通过模拟可快速地反映出所设计电路的性能。
若能利用计算机辅助设计进行电路模拟与分析,则可有效地节省产品开发的成本与时间。