数字电子钟仿真
基于proteus仿真的数字钟
摘要数字钟是一个对1Hz频率进行计数的电路.振荡器产生的时钟旌旗灯号经由火频器形成秒脉冲旌旗灯号,秒脉冲旌旗灯号输入计数器进行计数,显示出时光.秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后重零开端计数.一般由振荡器.分频器.计数器.译码器.数码显示器等几部分构成.振荡电路：重要用来产生时光尺度旌旗灯号.石英晶体振荡器可以进步时光旌旗灯号的稳固度.分频器：振荡器产生的尺度旌旗灯号频率很高,要得到“秒”旌旗灯号,需必定级数的分频器进行分频.计数器：有了“秒”旌旗灯号,则可以依据60秒为1分,24小时为1天的进制,分离设定“时”.“分”.“秒”的计数器,分离为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位旌旗灯号.译码显示：将“时”“分”“秒”显示出来.将计数器输入状况,输入到译码器,产生驱动数码显示器旌旗灯号,呈现出对应的进位数字字型.症结词数字钟振荡计数校订目次2.1计划比较42.2计划选择63单元模块设计73.3.1按键一：光标的移位与闪耀123.3.2按键二：时光的上翻让时光得到修正143.3.3 按键三：肯定154 体系调试155 体系功效和指标参数155.1 体系功效166 设计总结和领会17申谢18参考文献18附录数字电子钟电路总图19数字电子钟是一个用数字电路实现的时,分,秒计时的装配,与机械式时钟比拟具有更高的精确性.本次的数字电子钟的设计道理就是一种典范的数字电路,个中还包含了一些组合逻辑电路和时序电路.本次的数字电子钟的设计重要目标是为了让我们更好的控制数字电子钟的道理,从而控制逻辑电路的一些典范应用,学会本身制造电子钟.经由过程对数字电子钟得设计进一步的懂得各类中小范围集成电路的感化和适用办法.我们此次设计的数字电子钟是以24小时为一个时光周期,显示的满刻度是23时59分59秒,在六位7段共阴极的数码管上精确显示其响应的时,分,秒.并设置了三个时光的按键,分离控制时光的移位闪耀,时光的上翻修正,时光的确认.便利认为控制和设置时光.同时为了包管计时的稳固性和计时的精确性我们采取了用32.768K 的晶体振荡器来产生时钟旌旗灯号,来供给表针时光的基准旌旗灯号.数字电子钟的整体设计道理框图如图一所示：秒,然后主动清零从00时00分00秒开端从新计时,别的还加进了按键部分的操纵,便利人们对时光的控制,设置,调剂.秒旌旗灯号产生器是全部体系的时基旌旗灯号,它直接决议了计时体系的精度,在此次设计中采取的是石英晶体振荡器加分频器来实现.将得到的尺度旌旗灯号1HZ送入秒计数器中,秒计数器采取的是60进制的计数器,每累计都60秒得时刻就会发出一个分脉冲旌旗灯号,该旌旗灯号将作为分计数器的时钟脉冲,分计数器也是采取的60进制的计数器,每累计到60分钟,发出一个时脉冲旌旗灯号,该旌旗灯号将被作为时脉冲时钟脉冲,式计数器采取的24进制的计数器,如许就可以实现一天24小时的累计.2.1 计划比较计划一：555构成的多谢振荡器如图二因为f=1.43(R1+2R2)C1,我们可以经由过程调剂R1,R2,C1的值,转变其输出的频率.计划二：晶体振荡器分频电路石英晶体振荡电路1，采取频率fs=32768HZ的石英晶体图三D1,D2是反向器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形.Rf为反馈电电阻（10—100M）,反馈电阻的感化为COMS反相器供给偏置,使其工作在放大状况.电容C1,C2与晶体配合构成pi型收集,完成对振荡器频率的控制,并供给须要的180度相移,最后输出fs=32768HZ.图三2，多级分频电路1HZ将32768HZ脉冲旌旗灯号输入到CD4060（如图四：CD4060的引脚图介绍）构成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲旌旗灯号频率为：32768/16384=2HZ.再经由二次分频,得到最后的1HZ 的尺度旌旗灯号脉冲,即秒脉冲.如图五,就是所得到最后的脉冲旌旗灯号.图四：CD4060引脚图图五：1HZ的旌旗灯号产生的波形2.2 计划选择1,采取555多谢振荡器长处：555内部的比较器敏锐度较高,并且采取差分电路情势,它的振荡频率受电源电压和温度变更的影响很小.缺陷：要精确的输出1HZ的脉冲,对电容和电阻的数值精度请求很高,所以输出脉冲既不敷精确也不敷稳固.2,采取晶体振荡分频电路长处：因为晶体的阻抗频率响应可知,它的选频特征异常好,有一个极为稳固的串联谐振频率fs,且等效品德因数Q很高.只有频率为fs的旌旗灯号最轻易经由过程,且其他频率的旌旗灯号均会被晶体所衰减.3，比较的成果因为振荡器是数字钟的焦点,振荡器的稳固度及频率的精度决议了数字钟计时的精确程度.为了达到设计请求,获得更高的计时精度,我们在设计中选用了计划二即用晶体振荡器构成振荡电路.一般来说振荡器的频率越高,计时精度就越高.如图六图六3单元模块设计时光计数电路的设计将分频器产生的尺度基旌旗灯号即秒旌旗灯号经由秒计数器,分计数器,时计数器,分离得到“秒”个位,十位,“分”个位,十位以及“时”个位,十位的计时输出旌旗灯号,然后送至译码显示电路,以便实现用数码管显示时,分,秒的请求.在设计中“秒”和“分”的计数器应当为六十进制的计数器,而“时”计数器应当为二十四进制的计数器.在设计中采取的10进制的计数器74LS160来实现时光的计数单元的计数功效.74LS160的芯片引脚图如图七所示：图七：74LS160引脚图P0,P1,P2,P3---计数器的输入端QO,Q1,Q2,Q3—计数器的输出端CEP,CET---计数器的计数端CP---计数器的触发端TC---计数器的进位端R---计数器的清零端PE----计数器的置数端74LS160计数器是同步计数,异步清零表1是74LS160的逻辑表：计数器部分计数的道理图八：图八：计数器的道理图此图为“秒”计数器部分,用两片74LS160来构成60进制的计数器,因为160本身就是10进制的计数器,故在“秒”个位当主动的加到10时就会主动清零,同时向“秒”十位的计数器的进位,在这片160当“秒”十位和个位分离显示到“5”和“9”时向下一级的“分”计数器进位.同应当“分”的十位和个位分离显示“5”和“9”时向“时”计数器进位.当“时”计数器的十位和个位分离显示“2”和“4”时用反馈清零的办法将其清零.其“分”计数器,“时”计数器的道理图同“秒”计数器的道理图大致雷同.设计中“时”,“分”,“秒”的显示是选择共阴极的七段数码管显示的.共阴极七段数码管译码显示电路是将计数器输出的8421BCD码译成数码显示所须要的高下电平,其引脚如图九.在译码显示电路中采取的是CD4511-7段译码驱动器,其芯片的引脚如图十.译码器的A,B,C,D分离与十进制的计数器的四个输出端相连接a,b,c,d,e,f,g即为驱动七段数码管的旌旗灯号.其依据A,B,C,D所得的计数旌旗灯号,数码管就显示出相对应的字型.图九：共阴极七段数码管的引脚图图十：CD4511的引脚图个中A,B,C,D---BCD码得输入端a,b,c,d,e,f,g—译码的输出端,输出为“1”有用,用来驱动共阴极LED数码管.LT—测试输入端,LT=“0”时,译码输出全为“1”BI—消隐输入端,BI=“0”时,译码输出全为“0”LE—锁定器,LE=“1”时译码器处于锁定（保持）状况,译码器输出保持在LE=0时的数值,LE=0为正常译码其译码的显示电路如图十一所示：图十一：译码器的驱动显示电路三个按键的电路本次设计还用到了按键部分,设计顶用到了三个按键,其功效分离是移位并闪耀,时光的上翻,时光的肯定.设置这三个按键的目标其主如果为了人们能很好的控制和调剂时光.便利人们对时光的调剂.按键部分主如果采取各类逻辑门与计数芯片,译码芯片的有理联合来实现各个按键的功效的.如图十二图十二：三个按键按键一：光标的移位与闪耀认为部分：下之后计数器停滞计数即在这里给“秒”计数器输入的无效的旌旗灯号脉冲,此时数码管保持先前记下的时光不在走动.采取计数器160和译码器138的联合.给计数器160送一个初始数1即此时D3D2D1D0=0001.将计数器的Q2Q1Q0分离与138的输入端CBA相连接.且在138输出端的Y0接一个反相器包管在正常的情形下计数器能正常的计数.将输出端得Y0,Y1,Y2,Y3进行与运算,并将输出的值与产生的旌旗灯号脉冲进行与运算.在未按下按键的时刻则不会影响到脉冲的正常输入,计数器的正常计数.个中74LS138的引脚图如图十三:图十三：74LS138引脚图A2,A1,A0—译码器的3位二进制输入端Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6.,Y7—译码器的8个输出旌旗灯号,并且输出的均为低电平有用.S3,S2,S1—译码器的三个使能端,当S1=1,且S2=0,S3=0时,译码器处于正常的工作状况.闪耀部分：因为要使光标移位,须要断定认为在了那只数码管上,所以想到使数码管闪耀的办法,产生显著的视觉后果从而精确的断定须要转变那只数码管的时光值.斟酌到译码器CD4511的一个使能端BI,当BI 为高电平的时刻会产生消隐的现象.故在使数码管闪耀的这一功效,选择从译码器查找办法.数码管的闪耀与高下脉冲相连.当按键一被按下之后,译码器138的输出端Y1,Y2,Y3的值不竭的变更且有且只有一个为有用的点平0.当它们分离与旌旗灯号脉冲进行或运算后输出的的成果取决与旌旗灯号脉冲,当脉冲为高点平的时刻则数码管就熄灭,当脉冲输出的是低电平的时刻数码管就点亮.如斯的亮灭亮灭…….从而达到视觉上的数码管的闪耀功效.按键一电路如图十四,十五,十六图十四：计数器与138的联合图十五：与运算产生kk控制旌旗灯号脉冲图十六：光标的闪耀按键二：时光的上翻让时光得到修正按键二的功效主如果修正时光.在这里让时光上翻转变即当按键二被按下一次对应闪耀的数码管的值就加一次,一向到所得的值是我们本身想要的值为止.按键二必须在按键一被按下之后才有用.故当按键一被按下后译码器Y1,Y2,Y3有且有一个输出的是有用的低电平,按键二被按下后也会得到一个有用的低电平.将Y1,Y2,Y3分离与按键二得到的低电平进行或运算,并在得到的成果后面加一个反相器,如许就只有当输出的值均为0时才干得到1,如许就可以得到三个旌旗灯号clk1,clk2,clk3.同时要使计数器加数,只要给响应的计数器输入有用的正脉冲就可以了.故在设计中将得到的三个旌旗灯号对应的与计数器的脉冲输入相连接.如图十七：图十七：产生有用的信按键三：肯定按键三的功效就是肯定键即恢复正常有用的脉冲旌旗灯号,让计数器正常的计数,译码器正常的译码,数码管正常的显示时光.使按键部分的那些功效都消掉.当按键三被按下后即立时得到一个低电平的旌旗灯号.将按键三得到的旌旗灯号与计数器的清零端相连接,即可控制其的可否正常工作.从而让输出的kk为高电平,如许在kk与产生的旌旗灯号脉冲进行与运算的时刻就取决于产生的脉冲旌旗灯号.如许产生的脉冲旌旗灯号又恢复成为有用的脉冲旌旗灯号,使计数器正常的计数工作.4 体系调试单个元件的调试数码管共阴,共阳的检测：在proteus的仿真软件中将数码管的的a,b,c,d,e,f,g的随意率性一段或者几段置于高电平,数码管剩下的另一管脚置于低电平,假如数码管发亮且输出的字符是对应输入的字符的,那么此数码管为共阴数码管.假如数码管不亮,没有反响则解释数码管是共阳的数码管.时钟电路的调试将晶体振荡器电路产生的旌旗灯号脉冲经由过程proteus软件进行仿真.1，将仿真的示波器记到晶体振荡电路的波形的输出端,在示波器上显示出波形旌旗灯号的频率为32768HZ.2，再将仿真的示波器接到经由CD4060分频器后的输出端,得到的输出波形旌旗灯号的频率为2HZ.3，最后将仿真里面的示波器接到二分频器后的输出端得到的旌旗灯号波形的频率为1HZ即为全部设计须要的尺度基旌旗灯号.计数电路的调试在秒计数器上参加一个尺度的1HZ脉冲旌旗灯号,在proteus仿真软件长进行计数器的精确计数的调试.这部分重要调试的是“秒”计数器,“分”计数器的60进制得到调试,当“秒”或“分”的计数达到“59”时,“秒”或者“分”可以或许精确的清零并向前一计数器进位.其数码管的显示如图十八：图十八：时光的精确显示5 体系功效和指标参数5.1 体系功效该电路重要实现了时光的精确计数,在设计中将计数器74LS160与译码器CD4511,计数器74LS160和译码器74LS138,分频器与晶体振荡电路有用的分散在了一路,得到比较精确的时光显示.此外,加上三个按键的设置,便利了人们随时对时光的调剂,从而更好的控制时光.1．基旌旗灯号的频率1HZ2.电路供电+5v3设计总结和领会本次课程设计经由为期2周的不懈尽力,今朝根本达到了预期的请求,可以或许精确的以一秒为周期的在数码管上显示时光,并且三个按键也能精确的实现它们各自的功效,让人们能很好的调节时光.在设计中所采取的各个芯片都在运行很好的实现了它们各安闲设计中的功效感化.全部设计的道理简略,靠得住机能高,成本低,功效很轻易实现,并且实现的后果也异常的优越.因为此次设计是在放假时代自力完成的,所以在各模块之间的连接上,以及某些参数的肯定上可能还消失必定的问题.但经由过程此次设计,收成也颇多.总体上来说此次设计电路道理其实不难,但是在设计进程固然许多器械本身明确该那么做,但是在真正的应用中倒是其实是无从下手,碰到的许多小问题比本身想象中的要庞杂得许多,让本身疑惑是不是斟酌错了或者是走错了偏向.在设计中,许多芯片的功效是本身不是很熟习的,不合芯片之间的连接更是让本身觉得生疏.比方,在晶体振荡电路中产生的32768HZ的旌旗灯号与分频器CD4511的链接,分频的道理对当时设计本身来说是很隐约的,但是经由过程讯问同窗和先生后让本身对分频的道理有了懂得,并且还从许多的办法中选择了32768HZ的晶体振荡器和CD4511分频器来产生尺度的基旌旗灯号.在计数器的选择上,固然本身对这部分比较熟习,但是当真正的接触它时,才知道许多的器械不是本身想象中的那样轻易,许多的小错误就让本身觉得寸步难行.经由过程不竭的查阅材料懂得选择了十进制的74LS160实现了精确的计数功效.在按键部分,这是全部设计让我受益最多的部分,按键部分是本身在设计最后才做的部分,刚开端真的是无从下手,感到斟酌的器械许多,并且许多的器械本身又不会.在先生和同窗的帮忙下才让本身有了一个比较清楚的思绪,在设计中将计数器74LS160和译码器74LS138有机的联合来实现了三个按键的根本功效.经由过程此次的设计让本身熟习了许多器械,学会了许多器械,进修了本身已经学过的器械,也进修了本身没有接触过的器械.对计数器74LS160,译码器74LS138,CD4511,分频器CD4060都有了一个很清楚的熟习.同时不单对此次设计中应用到的芯片本身有了懂得,对其他得芯片如：74LS190,74LS161,触发器等也有懂得和熟习,对设计中的芯片的其他功效也有所懂得,如：计数器在必定的时刻也可以做为分频器应用等.此次为期两周的课程设计,让我对各类电路有所懂得,也让我懂得了关于数字时钟的道理和设计理念.经由过程本身的亲手实践,才让我熟习到本身的缺少.所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路和连接照样须要本身亲手的现实操纵才会真正的懂得和控制,才会有深入的印象.致谢在这里我起首要感激我们这组的指导先生林竟力先生对我们的设计进程中的仔细指导.在设计和论文写作进程中,得到了先生的指导和点拨,使得我的理论和实践操纵才能都得到了进步.同时也要感激我们这和我一路合作的组员以及在我设计进程中碰到问题就教的同窗,他们的虚心帮忙和提示也是让我的设计能顺遂的完成的重要原因之一.【参考文献】[1] 康华光.[2]康华光.附录数字电子钟电路总图数字电子钟的总电路图。
简易数字钟设计(已仿真)
简易数字钟设计摘 要 本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。
详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB 下仿真通过。
关键词 数字钟，EWB ，74LS160，总线，三态门，子电路一、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。
二、任务分析：能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。
总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路，数据选择器将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。
方案二、采用同步电路，总线结构时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下： 显示 切换秒钟分钟 小时 控制1Hz 脉冲信号闹钟该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。
综上所述，本次设计采用方案二。
秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。
毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]
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程序仿真等全套设计，联系153893706第1章绪论二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。
本设计为软件，硬件相结合的一组设计。
在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。
基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。
除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。
95年出现在中国市场。
其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受。
本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。
选题背景及研究的目的与意义设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真
基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真一、设计目的与要求 (1)二、设计内容与方案制定 (1)三、芯片简介 (1)1、AT89C52 (1)2、AT24C02 (2)四、设计步骤 (3)1、硬件电路设计 (3)1.1.硬件电路组成框图 (3)1.2.各单元电路及工作原理 (3)1.3.绘制原理图 (5)1.4.元件清单列表 (6)2、程序设计 (7)2.1程序流程 (7)2.2主程序 (9)2.2.源程序 (10)五、调试与仿真 (22)六、心得体会 (23)七、参考文献 (23)一、设计目的与要求设计目的:通过课程设计，培养学生运用已学知识解决实际问题的能力、查阅资料的能力、自学能力和独立分析问题、解决问题的能力和能通过独立思考。
设计要求:设计一个时、分可调的数字电子钟、断电后将数据保存，开启后时间将从断电后时间继续行走。
二、设计内容与方案制定具有校时功能，按键控制电路其中时键、分键六个键分别控制时、分时间的调整。
按下小时数实现对小时数加减，按下分钟数实现对分钟数进行加减，并设置有复位键，启始键。
以AT89C51单片机进行实现秒、分、时上的正常显示和进位，其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现，数码管进行动态显示。
通过AT24C02分别写入时、分、秒数据在断电后实现保存，在下次通电后将数据读出保持为断电前数据。
三、芯片简介1、AT89C52AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系2、AT24C02AT24C02支持I2C，总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传件为接收器。
数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。
主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况，即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。
基于Multisim 9的数字电子钟设计与仿真
基于Multisim 9的数字电子钟设计与仿真作者：罗映祥来源：《现代电子技术》2010年第09期摘要:数字电子钟广泛应用于各个公共场所,其电路设计的一般方法是连线多而杂,不便于理解其电路构成。
利用中规模集成电路,设计了数字电子钟,由于采用了层次电路设计方法,将其分成各个单元电路设计成层次块,最后将各层次块连线成整机电路,连线美观,便于理解各单元电路功能,其整机电路功能也一目了然。
关键词:数字电子钟; 层次电路; Multisim 9; 集成电路中图分类号:TP319;TN79+1 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)09-0184-03Design and Simulation of the Digital Electronic Clock Based on Multisim 9LUO Ying-xiang(School of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404000, China)Abstract:Digital electronic clock is widely used in various public places, the general methods of circuit design make the connection complex, and are difficult to understand construction of the circuit. The digital electronic clock is designed by medium-scale integrated circuits, the hierarchical circuit design method is used to divid various cell-level circuit design into blocks, connect blocks of all levels into the machine circuit. It has artistic connection, and is easy to understand each unit circuit functions.Keywords: digital electronic clock; hierarchical circuit; Multisim 9; integrated circuit数字电子钟是用数字集成电路构成并有数字显示特点的一种现代计数器,与传统的机械计时器相比,它具有走时准、显示直观、无机械磨损等,因而广泛应用于车站、码头、商店等公共场所。
基于Multisim 14仿真设计的多功能数字电子钟
电子产品世界基于Multisim 14仿真设计的多功能数字电子钟Multifunctional digital electronic clock based on simulation design of Multisim 14金子涵，任致远，史旭东，王胜铎 （黑龙江工程学院，哈尔滨150050）摘 要：数字电子钟是一种利用数字电子技术实现计时的钟表。
本文介绍了在Multisim 14仿真软件上设计的满足要求的可调闹钟功能数字钟，对其设计原理、整体框图和各单元电路做了详细说明。
利用Multisim软件具有花费少、效率高、周期短，功能强等优势，可对数字电子钟电路进行分层设计。
将整机框图拆分成多个单元电路，再将各单元电路连线成整机电路，结构清晰，便于理解每个单元电路功能，使整机电路功能一目了然。
关键词：数字电子钟；Multisim 14；可调闹钟；反馈置数法；分层设计0 引言Multisim 14是美国NI公司研发的一款以Windows 为操作平台的EDA工具软件[1]，可以对模拟、数字电路进行仿真与设计，具有丰富仿真分析能力，所以在电子技术领域以Multisim仿真软件为平台进行电路设计非常普遍。
数字电子钟是一种以数字电路技术实现计时的现代计数器，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，使用寿命更长，因此得到了广泛使用。
从原理上讲，数字电子钟是一种典型数字电路，包括组合逻辑电路和时序电路[2]，所以，本文借助Multisim 14软件仿真数字电路便捷高效的优势，进行模块化电路设计，使得设计花费少、效率高、周期短。
1 设计任务１．１ 基本功能1）应用模拟振荡电路实现正弦波时钟信号发生，并作为数字钟的时钟信号。
2）实现数字时钟计时功能，时间以24 min为1个周期。
3）用数码管显示分钟、秒。
１．２ 扩展功能1）具有校时功能，可以对分钟和秒单独校时。
2）计时过程具有闹钟功能，到达指定时间（时间可选定）蜂鸣。
EDA数字钟实验报告
EDA数字钟实验报告EDA实验EDA实验数字钟一．实验任务用FPGA器件和EDA技术的设计已知条件:XXX软件XXX实验开发装臵基本功能:1.以数字形式显示时，分，秒的时间；2.小时计数器为24进制；3.分，秒计数器为60进制；多功能数字电子钟设计：输入变量：时钟CPS，直接清零RD；输出变量：小时H[7..4]、H[3..0]为8421BCD码输出，其时钟为CLK；分计时M[7..4]、M[3..0]为8421BCD 码输出，其时钟为CPM;秒计时S[7..4]、S[3..0]为8421BCD码输出，其时钟为CLK;RD为清零信号等。
二.仿真与波形1.60进制原理图如下;其仿真波形如下：2.24进制原理图如下：其仿真波形如下：3.数字钟的整个电路图如下：逻辑电路说明：由电路分析得知，多功能数字电子钟最基本的计时电路在CLK（秒）时钟作用下，电路输出变量为H[7..0]，M[7..0]及S[7..0]，按8421BCD码正常走时，电路为异步时序逻辑电路4.数字电子钟的仿真波形如下:仿真波形分析及结论：由仿真波形分析得知在CLK（秒）时钟作用下，电路正常走时。
分析过程完全符合多功能数字电子钟最基本的计时功能，逻辑电路设计正确。
三.感想：这次的课程设计的内容是《EDA多功能数字钟》，这次课程设计验我花了两个上午的时间。
虽然我是顺利的完成了任务，但是在实验中我还是发现了自己存在的一些问题。
在课程设计中我经常做完上一步就忘记了下一步该怎么做，总是一边看老师的课件一边做，这样一来浪费了不少时间，这是由于我对软件的操作不熟练的缘故，因此我觉得我应该在今后的日子里多练习一下这个MA_+PLUS软件，做到在以后的学习及工作中能利用这个软件快速的正确的完成任务。
在实验中我还经常出现掉步骤的现象，比如经常忘记“指向当前文件”，从而导致得到的结果是错误的甚至根本就得不到结果，这全都是因为粗心大意造成的。
在今后的日子里我会努力的去改掉这个毛病，从而高质量的完成老师交给我的各项任务!。
基于Proteus的单片机控制电子时钟电路设计与仿真
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将MCS—51从单片机微型计算机发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩.
嵌入式系统
单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展.因此，对单片机的理解可以从单片机微型计算机、单片微控制器延伸到单片机应用系统。
第二章
2.1
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器、实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入系统集成在一块芯片上。
从节省单片机芯片I/O口和降低能耗的角度出发,本数字电子钟数码管显示选择采用方案二.
3.3
1.电源电路
本数字电子钟设计所需电源电压为直流、电压值大小为5V的电压源。从硬件实物设计简易程度与经费方面考虑,用两节电压值为2.5V干电池与电路电压源引脚相连接即可达到硬件设计要求。即本数字电子钟设计用两节电压值大小2。55V干电池做硬件电路电压源。
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数字电子钟课程总结
题目：基于Multisim10.0的多功能电子钟的设计与仿真
学院：电子工程学院
专业：电子信息工程
学 号： 20121271008
姓名：卫丽业
指导教师：蒋品群
2014年 05月
基于Multisim10.0的多功能电子钟的设计与仿真
摘 要: 数字钟是由555定时器电路产生1KHz秒时钟信号, 经过分频器分频后输出稳定的秒脉冲, 作为时间基准。
秒计数器满60向分计数
器进位,分计数器满60向时计数器进位, 时计数器以24为一个周
期。
计数器的输出经译码器送到数码管显示,可将时、分、秒在相
应位置正确显示。
计时出现误差或者调整时间时可以用校时电路
进行时、分的调整,并实现整点报时功能。
关键词: 数字钟 分频器 译码器 校时电路 整点报时电路 定时器
1．概述
主要是通过Multisim10.0软件作为应用平台,设计出电子数字钟逻辑电路,并在这个平台上进行仿真,验证它的工作状态是否正常,以实现要求的功能电路。
1.1 研究目标与任务
设计一个24小时制的数字时钟。
要求计时、显示精确到秒、有校时功能，采用中小规模集成电路设计。
1.2 研究步骤
（1）根据要求，设计出比较合理的方案，选取合适的硬件器件，熟悉各个器件的性能；
（2）通过Multisim10.0软件进行仿真和调试；
（6）实验总结。
2．总体设计和电路框图
2.1 设计思路
1).由秒时钟信号发生器、计时电路、校时电路和整点报时电路构成。
2).秒时钟信号发生器可由555定时器构成。
3).计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。
4).校时电路采用开关控制时、分计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。
2.2 电路框图
图1. 数字钟电路框图
3.子模块具体设计
3.1 由555定时器构成的1KHz信号发生器。
由下面的电路图产生1Hz的脉冲信号作为总电路的初输入时钟脉冲。
图2. 时钟信号发生电路
3.2 秒脉冲产生电路
我们这里是通过三个74LS160N将555多谐振荡器产生的1KHz信号进行三级分频，第一级输出为100Hz,第二级输出为10Hz，第三级输入是1Hz 的秒脉冲时钟信号。
图3.千分频秒脉冲产生仿真图
图4千分频秒脉冲产生仿真波形图
3.3 分、秒计时电路及显示部分
在数字钟的控制电路中，分和秒的控制都是一样的，都是由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成的，在电路的设计中我采用的是统一的器件74LS160D的反馈置数法来实现十进制功能和六进制功能，根据74LS160D的结构把输出端的0110（十进制为6）用一个与非门74LS00引到CLR端便可置0，这样就实现了六进制计数。
由两片十进制同步加法计数器74LS160级联产生，采用的是异步清零法。
显示部分用的是七段数码管和两片译码器74LS48D。
图5 60进制的分、秒计数器电路
3.4 时计时电路及显示部分
由两片十进制同步加法计数器74LS160级联产生，采用的是同步置数法，u1输出端为0011（十进制为3）与u2输出端0010（十进制为2）经过与非门接两片的置数端。
显示部分用的是七段数码管和两片译码器74LS48D。
图6 时计数器
3.5 校时电路
校时电路采用开关控制时、分计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。
3.6 整点报时电路
数字电子钟一般都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字电子钟会自动报时，以示提醒。
其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是语音提示。
此处应用的是音频声波来实现的。
图7 整点报时电路
3.7整体电路原理图
整体电路共分为六大模块：脉冲产生部分、计数部分、译码部分、显示部分、校时部分、整点报时部分。
主要由震荡器、秒计数器、分计数器、时计数器、七段显示译码器74LS90、LED七段显示数码管、时间校准电路、整点报时电路构成。
数字钟数字显示部分，将七段数码管与七段显示译码器连接起来，组成显示译码电路，即时钟显示。
要完成显示需要6个数码管，八段的数码管需要译码器械才能显示，然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和24进制计数器，在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真，频率可以随意调整。
60进制可能由10进制和6进制的计数器串联而成，频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供，也可以由555定时来产生脉冲并分频为1KHz。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分、整点报时。
图6. 整体电路图
图8 整体仿真电路图
4.仿真结果
4.1 60进制计数器计数仿真结果
如图连接好电路，点击运行按钮，经过观察电路仿真结果所设计的电路是正确的，可以正常工作。
计数显示从0到59。
当计数器数到59后有一个短暂的60显示，这是异步清零的原因。
实际工作后不会出现计数不准的现象。
4.2 24进制计数器计数仿真结果
给电路加脉冲信号源，频率可以加大。
如图，频率为1kHz，经过观察电路的仿真结果可以看到显示数字是从0到23与设计相符。
特别注意74LS160
的连接。
4.3 总体电路仿真结果
分、秒计数器仿真。
如图连接好电路，点击运行后，可以看到秒计数计
图9. 60进制计数器计数仿真电路
图10. 24进制计数器计数仿真电路
到59后可以向分计数器进位，电路运行正常。
时计数器仿真。
如图连接好电路，点击运行后，可以看到秒计数计到23后变为0，电路运行正常。
校时电路运行正常。
整点报时电路运行正常。
图11 正常运行中各频率信号图
5.遇到的问题
555谐振不出结果，检查后发现电阻的阻值不对，修改阻值后解决。
分频器不出结果，检查后改用74LS90后解决
运行时总提示出错，检查后发现在复制粘贴时，部分线路的编号重复，修改后正常运行。
6．总结
由震荡器、秒计数器、分计数器、时计数器、BCD-七段显示译码/驱动器、LED七段显示数码管设计了数字时钟电路，经过仿真得出较理想的结果，
说明电路图及思路是正确的，可以实现所要求的基本功能：计时、显示精确到秒、时分秒校时、整点报时。
7．致谢
通过对软件Multisim的学习和使用，进一步加深了对数字电路的认识。
在仿真过程中遇到许多困难，在本次毕业设计过程中，我的指导老师蒋品群老师对论文从选题、构思、资料收集到最后定稿的各个环节都给予了细心指引与教导，使我得以最终完成此次课程设计，在此对蒋老师表示衷心感谢！蒋老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维以及诲人不倦的师者风范是我终生学习的楷模。
最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议的各位老师表示感谢
参考文献
[1] 郭锁利 基于Multisim的电子系统设计、仿真与综合应用[J] 人民邮电出版社,2012第159699号。