基于Multisim的数字时钟设计
基于Multisim的数字时钟仿真设计
数字时钟仿真设计山东大学(威海)机电与信息工程学院09级通信工程姓名:XXX学号:XXXXXXXXX目录目录 (1)序言 (2)设计思路 (2)设计原理 (2)一、秒脉冲产生电路 (2)二、计数器电路 (3)1. 六十进制计数电路 (3)2. 二十四/十二进制计数电路 (3)三、校时、校分电路 (4)四、报时电路 (5)五、总电路 (6)实现的功能 (6)感想 (6)参考文献: (7)序言数字时钟是用数字集成电路构成的、用数码显示的一种现代计时器,与传统机械表相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等特点,因而广泛应用于车站、码头、机场、商店等公共场所。
在控制系统中,数字时钟也常用来做定时控制的时钟源。
设计思路数字时钟由振荡器、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,直接决定计时系统的精度。
由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。
将标准秒信号送入采用六十进制的“秒计数器”,每累计60s就发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用六十进制计数器,每累计60min,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用二十四或十二进制计时器,可实现对一天24小时或12小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过六位七段译码显示器显示出来,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。
数字时钟的原理框图如图1所示。
图1.原理框图设计原理根据仿真电路的设计要求,该电路应满足一下功能:1.具有时、分、秒的十进制数字显示的计时器。
2.具有手动校时、校分的功能。
3.通过开关能实现小时的十二进制和二十四进制转换。
4.具有整点报时的功能,应该是每个整点完成相应点数的报时。
以及闹钟功能。
一、秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路在此例中的主要功能有两个:一是产生标准脉冲信号,二是可提供整点报时所需要的频率信号。
Multisim做的数字时钟!完美运行
Multisim做的数字时钟!完美运行班级电信工程1101姓名学号指导教师2014年 1 月所选课题:数字时钟一(设计要求多功能数字钟:能够准确显示时、分、秒时间,具有校时功能和闹钟功能。
要实现校时功能需要分别针对时分秒的校时电路,要实现1Hz的秒钟计数需要时钟振荡电路,所以数字钟电路一般由数码显示器、计数器、时钟振荡器和校时电路等几个部分组成。
二(设计思路及电路原理图数字时钟的总电路图如下所示:数字时钟工作原理:数字时钟电路由555振荡发生器、分频器、两个60进制分秒计数器、一个24进制小时计数器以及6个数字显示器组成。
电路工作时由555振荡器产生频率为1000HZ的脉冲,经由三个74LS192D构成的千分频的分频器得到频率为1HZ的脉冲,脉冲输入计数电路(分秒由60进制计数电路计数,1小时由24进制计数电路计数),然后将相应数字显示到数字显示器上即所要显示的时间。
另外,时钟的时间设置可以通过三个与单刀双掷开关相连的时钟信号发生器来实现。
闹钟由16个异或门,16个非门,2个8端与门,1个2端与门,1个灯泡组成。
电路原理框图如下:脉冲形成电路由555计时器组成的振荡电路。
考虑到时钟对精度要求较高,故在时钟电路中由555振荡电路产生频率为1KHz的脉冲信号,然后经过千分频的分频器分频产生1Hz脉冲。
555振荡器的参数确定:T=0.7(R1+R2)C=1ms,f=1/t=1KHZ,所以参数可以确定为:C1=10uF,C2=100nF,R1=45Ω,R2=50Ω(以上设置在实际仿真的时候速度过慢,故在实际仿真中)脉冲形成电路如下:2分频电路是三个用十进制计数器74LS90串联而成的千分频的分频器。
分频原理是在74LS90的输出端子中,从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲,这样一片74LS90就可以起十分频的作用,三个74LS90串联就构成了千分频的电路,输出的便是1HZ的标准脉冲信号。
分频电路如下所示:在数字时钟电路中,分与秒的计数电路是分别由两个74LS192D组成的60进制的计数电路实现的。
基于Multisim的数字电子时钟设计报告
大学大数据与信息工程学院基于Multisim的数字电子时钟设计报告学院:大数据与信息工程学院专业:电子科学与技术班级:151学号:1500890151学生:宋磊指导教师:郭祥2017年7月20日目录一、设计目的与要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)二、基本元器件的选择与原理 (1)2.1 555定时器 (1)2.2 74LS390D计数器 (2)2.2.1 分、秒位实现六十进制 (3)2.2.2 小时位实现二十四进制 (3)2.2.3 星期位实现七进制 (4)2.3 显示器 (5)2.4 其他元器件 (6)三、虚拟实验平台与仿真 (6)3.1 手动校准功能的实现 (6)3.2 整点报时功能的实现 (6)3.3 设计从设计从220V交流~6V直流 (7)3.4 数字电子时钟功能的实现 (7)附录设计总结与心得体会 (9)一、设计目的与要求1.1设计目的用中、小规模集成电路设计日、时、分、秒的电子钟。
1.2设计要求1)用555定时器产生1Hz秒信号;2)秒、分为00~59六十进制;3)时为00~23二十四进制;4)星期为1~7七进制;5)日、时、分可手动校准;6)具有整点报时功能;7)设计从220V交流~6V直流。
二、基本元器件的选择与原理2.1 555定时器单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。
而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。
此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。
脉冲频率取决于555定时器电路。
在Multisim13下构建多谐振荡器,如图2.1:图2.1振荡频率:f=1.43/[(R9+2R10)C1]振荡周期:T=1/f2.2 74LS390D计数器计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。
本次设计统一采用74LS390D计数芯片,74LS390D是一种双四位十进制计数器。
基于Multisim的数字电子时钟设计报告
贵州大学大数据与信息工程学院基于Multisim的数字电子时钟设计报告学院:大数据与信息工程学院专业:电子科学与技术班级:151学号:**********学生姓名:***指导教师:***2017年7月20日目录一、设计目的与要求 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计要求 (1)二、基本元器件的选择与原理 (1)2.1 555定时器 (1)2.2 74LS390D计数器 (2)2.2.1 分、秒位实现六十进制 (3)2.2.2 小时位实现二十四进制 (3)2.2.3 星期位实现七进制 (4)2.3 显示器 (5)2.4 其他元器件 (6)三、虚拟实验平台与仿真 (6)3.1 手动校准功能的实现 (6)3.2 整点报时功能的实现 (6)3.3 设计从设计从220V交流~6V直流 (7)3.4 数字电子时钟功能的实现 (7)附录设计总结与心得体会 (9)一、设计目的与要求1.1设计目的用中、小规模集成电路设计日、时、分、秒的电子钟。
1.2设计要求1)用555定时器产生1Hz秒信号;2)秒、分为00~59六十进制;3)时为00~23二十四进制;4)星期为1~7七进制;5)日、时、分可手动校准;6)具有整点报时功能;7)设计从220V交流~6V直流。
二、基本元器件的选择与原理2.1 555定时器单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。
而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。
此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。
脉冲频率取决于555定时器电路。
在Multisim13下构建多谐振荡器,如图2.1:图2.1振荡频率: f=1.43/[(R9+2R10)C1]振荡周期: T=1/f2.2 74LS390D计数器计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。
本次设计统一采用74LS390D计数芯片,74LS390D是一种双四位十进制计数器。
基于Multisim的数字钟实验电路的设计与仿真
基于Multisim的数字钟实验电路的设计与仿真
在电子技术实验教学中,构建学生的电路设计理念,提高学生的电路设计能力,是教学的根本目的和核心内容。
数字钟电路的设计和仿真,涉及模
拟电子技术、数字电子技术等多方面知识,能够体现实验者的理论功底和设计
水平,是电子设计和仿真教学的典型案例。
文中采用了555 定时器电路、计数电路、译码电路、显示电路和时钟校正电路,来实现该电路。
1 系统设计方案
数字钟由振荡器、分频器、计时电路、译码显示电路等组成[1-3]。
振荡器是数字钟的核心,提供一定频率的方波信号;分频器的作用是进行频率变换,产生频率为1 Hz 的秒信号,作为是整个系统的时基信号; 计时电路是将时基信号进行计数;译码显示电路的作用是显示时、分、秒时间;校正电路用来对时、分进行校对调整。
其总体结构图,如图1 所示。
2 子系统的实现
2.1 振荡器
本系统的振荡器采用由555 定时器与RC 组成的多谐振荡器来实现,如图2 所示即为产生1 kHz 时钟信号的电路图。
此多谐振荡器虽然产生的脉冲误差较大,但设计方案快捷、易于实现、受电源电压和温度变化的影响很小[4]。
2.2 分频器
由于振荡器产生的频率高,要得到标准的秒信号,就需要对所得到的信号进行分频。
在此电路中,分频器的功能主要有两个:1) 产生标准脉冲信号;。
数字电子钟--基于Multisim10
基于Multisim10——数字电子钟的设计学校:河南理工大学院系: 计算机学院通信工程姓名:罗韬指导老师:苏玉娜日期:2013年01月07日目录一、设计基本要求、设计目的随着现代电子技术的发展,人们正处于一个信息时代,现代信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化,数字逻辑几乎应用于每一电子设备或电子系统中。
掌握基数字电路技术基础,已成为当代工科大学生的基本要求。
此次要求是设计一个常用的二十四进制数字电子钟,设计的基本要求如下:1.采用七段数码管显示,显示范围为00时00分00秒到23时59分59秒;2.电路具有时间校正功能,暂停功能。
设计实验平台采用Multisim10软件并进行仿真。
二、基本元器件的选择与原理随着数字电子技术的飞速发展,现已生产出形式各异,功能强大的各种元器件,以满足在不同场合、不同条件下的设计要求。
选择适合自己设计的元器件,可最大程度的实现高效、节能等等要求。
多谐振荡器单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。
而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。
此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。
脉冲频率取决于RC定时电路。
在Multisim10下构建多谐振荡器,如下图:振荡周期 T =(R43 + 2*R44 )*C1振荡频率 f = 1/T当 R43=R44=Ω, C1=100nF 时,T≈1ms 。
计数器计数器——用于统计输入脉冲CP个数的电路。
计数器的分类:按照计数进制可分为二进制计数器和非二进制计数器;按数字的增减趋势可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;按计数器中触发器是否与计数脉冲同步可分为同步计数器和异步计数器。
此次设计电子钟统一使用 74LS161 计数芯片。
74LS161 是一种4位二进制同步加法计数器。
(采用下降沿触发方式)74LS161的功能表清零预置使能时钟预置数据输入输出工作模式R D L D EP ET CP D3D2D1D0Q3Q2Q1Q00X X X X X X X X0000异步清零10X X↓d3d2d1d0d3d2d1d0同步置数分秒位实现六十进制电子钟的分秒位是六十进制,在Multisim 中电路设计如图:110X X X X X X保持数据保持11X0X X X X X保持数据保持1111↓X X X X计数加法计数U1(秒数个位)芯片CP端接多谐振荡器,通过与非门实现同步置数、与门与非门共同作用实现向高位进一。
数字电子钟基于Multisim
基于Multisim10——数字电子钟的设计学校:河南理工大学院系: 计算机学院通信工程姓名:罗韬指导老师:苏玉娜日期:2013年01月07日目录一、设计基本要求、设计目的 (1)二、基本元器件的选择与原理 (1)2.1 多谐振荡器 (2)2.2 计数器 (2)2.3 译码器和显示器 (3)2.4 其他元器件 (4)三、虚拟实验平台与仿真 (4)3.1 基本数字时钟的实现 (4)3.2 拥有暂停功能、校对功能的数字时钟 (4)四、参考文献 (4)一、设计基本要求、设计目的随着现代电子技术的发展,人们正处于一个信息时代,现代信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化,数字逻辑几乎应用于每一电子设备或电子系统中。
掌握基数字电路技术基础,已成为当代工科大学生的基本要求。
此次要求是设计一个常用的二十四进制数字电子钟,设计的基本要求如下:1.采用七段数码管显示,显示范围为00时00分00秒到23时59分59秒;2.电路具有时间校正功能,暂停功能。
设计实验平台采用Multisim10软件并进行仿真。
二、基本元器件的选择与原理随着数字电子技术的飞速发展,现已生产出形式各异,功能强大的各种元器件,以满足在不同场合、不同条件下的设计要求。
选择适合自己设计的元器件,可最大程度的实现高效、节能等等要求。
2.1 多谐振荡器单稳态触发器和施密特触发器主要用于脉冲的整形,多谐振荡器则用于产生脉冲信号。
而利用555集成定时器,可以方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,并且带负载能力较强。
此次数字电子钟的计数脉冲则由多谐振荡器提供。
脉冲频率取决于RC 定时电路。
在Multisim10下构建多谐振荡器,如下图: 振荡周期 T =0.7(R 43 + 2*R 44 )*C1 振荡频率 f = 1/T当 R 43=R 44=5.1K Ω , C1=100nF 时,T ≈1ms 。
2.2 计数器计数器——用于统计输入脉冲CP 个数的电路。
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。
基于Multisim的数字时钟的设计及仿真
基于Multisim的数字时钟的设计及仿真摘要随着电子设计自动化(EDA)技术的发展,开创了利用“虚拟仪器”、“虚拟器件”在计算机上进行电子电路设计和实验的新方法。
Multisim就是一种能够运用这种新方法的软件,因它直观、便捷的特点使其在电子设计中具有广泛的应用。
可以在Multisim软件中进行模拟仿真,避免了实际操作的繁杂和不便,同时节约了实验器材,有助于边学边用,从而学以致用。
而数字时钟具有走时精确、校时方便、设计和使用简单的特点,能实现定时和报时功能,得到了广泛使用。
通过这个数字时钟的仿真,帮助认识其软件作用,深入分析其原理,帮助了解数字时钟工作原理。
对于Multisim软件进行数字时钟的设计和仿真。
我们首先在Multisim软件中创建好数字时钟的总电路图。
然后用该软件中的仿真功能进行仿真。
正确仿真的数字时钟应具有“秒”、“分”、“时”的十进制数字显示,能够随时校正分钟和小时,当时钟到整点时能够进行整点报时,还能够进行定时设置。
关键词:EDA,Multisim,模拟仿真,数字时钟Simulation Discussion of Digital Clock Based on MultisimAuthor: Huang ShengTutor: Si Xiao--pingAbstractAlong with the development of Electronic Design Automation(EDA),a new way of the electronic circuit design and experiments is created by using virtual instruments and components on computers.Multisim is a software to be able to use this way, because of its intuitive and convenient features of its electronic design with a wide range of applications. Multisim software can be carried out in the simulation, the actual operation to avoid the inconvenience of the complicated and, at the same time to save the experimental equipment, help to learn, and thus apply what they have learned. And go figure, when the clock has precision, school and convenient design and easy to use features, to achieve timing and time functions, have been widely used. Through this figure the simulation clock to help recognize the role of its software, in-depth analysis of its principles, to help understand the working principle of the digital clock.For design and simulation with Multisim software in the digital clock. We first created Multisim software digital clock circuit diagram of the total. And then use the software's simulation features in the simulation. Correct simulation of the digital clock should have "seconds", "sub", "when" the decimal figures, can be corrected at any time minutes and hours, when the bell when the whole point to carry out the whole time, but also can be set from time to time.Key word: EDA,Multisim,Simulation,Digital Clock目录1绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究状况 (2)1.3 论文的构成及研究内容 (2)2设计方案 (4)3 Multisim 10软件介绍 (6)3.1 Multisim 10软件简介 (6)3.2 Multisim 10软件功能 (6)3.3 Multisim 10软件发展 (6)3.4 Multisim 10软件分析工具 (7)3.5 Multisim 10仿真的基本步骤 (7)3.6 Multisim 10意义 (8)4数字时钟设计及仿真分析 (9)4.1 数字时钟设计概况 (9)4.2 数字时钟设计 (9)4.2.1 小时计时电路 (9)4.2.2 分钟计时电路 (11)4.2.3 校时选择电路 (12)4.2.4 整点译码电路 (13)4.2.5 定时比较电路 (14)4.2.6 脉冲产生和分频电路 (15)4.2.7 整点报时电路 (16)4.3 总体电路设计和仿真分析 (17)4.3.1 总体电路设计 (17)4.3.2 仿真分析 (17)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1绪论1.1课题背景及目的EDA就是(Electronic Design Automation,电子设计自动化)的缩写技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
基于Multisim的多功能数字电子钟
图1-8小时部分为12进制的电路原理图
图11数字电子钟原理明德至善博学笃行11本电路主要由振荡器和分频器产生1mhz的脉冲用脉冲驱动秒计数器因为每分钟又60秒所以秒计数器应为60进制计数器经译码电路显示秒利用秒计数器的复位脉冲作为分计数器的计数脉冲因每小时有60分所以分计数器也应为60进制计数器计数器经译码显示分利用分计数器的复位脉冲作为时计数器的计数脉冲因为每天为24小时所以时计数器应为24进制其输出经译码显示时钟时
班 级电科081班
姓名龚 浪
学 号*************
实验名称多功能数字电子钟
指导教师李 良 荣
理学院
时间:2011年4月25日
多功能数字电子钟
一.设计目的
1.掌握数字电子钟计数、分频、译码显示及时钟脉冲振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。
2.掌握多功能数字电子钟的设计方法、装调技术及数了电子钟的扩展应用。
2.
1振荡器
振荡器是数字钟的核心,振荡器的稳定性及频率的精确度影响了数字钟的准确性,所以通常选用石英晶体来构成振荡电路,一般来说,振荡器频率越高,计时精度也越高,但耗电量也越大本振荡器采用CD4060,CD4060内有一个振荡器和分频器晶体振荡器频率为32768Hz,经分频后从4060的3脚输出频率为2Hz的信号在经过74ls74组成的2分频器,输出1Hz的时钟秒脉冲。
图1-1数字电子钟原理
本电路主要由振荡器和分频器产生1MHZ的脉冲用脉冲驱动秒计数器,因为每分钟又60秒,所以“秒”计数器应为60进制,计数器经译码电路显示秒,利用“秒”计数器的复位脉冲作为分计数器的计数脉冲,因每小时有60分,所以“分”计数器也应为60进制计数器,计数器经译码显示“分”,利用分计数器的复位脉冲作为“时”计数器的计数脉冲,因为每天为24小时,所以时计数器应为24进制,其输出经译码显示时钟时。
基于Multisim的数字时钟仿真设计
基于Multisim的数字时钟仿真设计
Multisim是由National Instruments公司推出的一款仿真电路设计软件,其功能强大、界面友好,能帮助工程师更好地模拟电子电路。
本文介绍了在Multisim中进行数字时钟仿真设计的基本步骤。
在制作数字时钟之前,首先需要进行电路设计,具体步骤如下:
1、确定时钟的频率。
为了使Multisim能正常工作,必须确定正确的输入频率。
2、在Multisim中设置时钟电路。
在Multisim中,可以选择运放IC作为时钟电路的组件,并在模拟真实电路中调节不同的参数,比如时钟信号的频率和阻抗。
4、将时钟信号输出到外部仪器。
当仿真结果符合预期时,就可以将时钟信号输出到仪器中,进行更进一步的测试。
以上就是在Multisim中进行数字时钟仿真设计的基本流程,它能够帮助工程师更好地掌握设计思想,让电路设计更加容易和准确。
基于Multisim的数字时钟设计
基于Multisim的数字时钟设计刘允峰【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)010【摘要】In order to improve the quality of the experimental teaching for electronic circuits, the simulaton software Mul-tisim is introduced into the experimental teaching. A digital clock experiment was conducted with the logic sircuit design method. The correct result was obtained. The conclusion is that the simulation of electronic circuits based on powerful capability of Multisim can improve the design and analysis efficiencies of circuits, and the teaching quality of the electronic circuit experiment as well. The innovation lies in introducing the Multisim software into classroom teaching, and raising the student 's interest in learning digital sircuits.%为了提高电子电路实验教学质量,引入了Multisim仿真软件,以增加学生的学习兴趣.利用逻辑电路的设计方法,做了数字时钟的实验,得到了正确的结果.得到的结论:利用Multisim强大的功能对电子电路进行仿真测试,可以提高电路的设计和分析效率,提高电子电路实验的教学质量.【总页数】2页(P184-185)【作者】刘允峰【作者单位】渤海大学信息科学与技术学院,辽宁锦州 121000【正文语种】中文【中图分类】TN710-34;TP391.9【相关文献】1.基于Multisim10的数字时钟仿真探讨 [J], 马海宽;杜永良;雷学林2.基于Multisim 10的数字时钟的设计与仿真 [J], 张喜凤3.Multisim在数字电路中的应用——基于Multisim13的序列信号发生器的设计[J], 冯志宇;胡蓉4.基于STC89C51单片机的数字时钟设计 [J], 孙凤乾;郑太恒;刘海英;刘大鹏5.基于STC89C51单片机的数字时钟设计 [J], 孙凤乾;郑太恒;刘海英;刘大鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于multisim数字时钟的设计
摘要自改革开放以来我国科技得以高速发展,尤其是电子技术的飞速发展。
各种各样的电器器材凭空而出。
数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
经过了数字电路设计这门课程的系统学习,特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习,我已经具备了设计小规模集成电路的能力,借由本次设计的机会,充分将所学的知识运用到实际中去。
一、设计要求及指标基本要求和功能设计任务与要求如下:用同步十进制集成计数器74160设计一个数字电子钟,能显示小时、分钟和秒钟;能进行24h与12h的计时转换;具有小时和分钟的校时功能。
设计要求如下:1)画出数字电子钟的结构框图。
2)设计一个输出5 V的直流稳压电源。
3)用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器。
4)用同步十进制集成计数器74160设计一个秒钟计数器和分钟计数器。
即六十进制计数器。
5)用同步十进制集成计数器74160设计一个24/12小时计数器,通过转换开关可实现二十四与十二进制计数值的转换。
6)数字电子钟具有小时校时和分钟校时的功能。
7)用七段译码显示器观察各单元电路和连机后数字电子钟的仿真(用multism或Proteus软件进行仿真)实验结果。
可在以上基本要求基础上增加其它功能(即发挥部分),也可用单片机实现(要编程,用Proteus 软件仿真成功)二、方案论证与比较方案一:使用555多谐振荡器来产生1HZ的信号。
通过改变相应的电阻电容值可使频率微调,不必使用分频器来对高频信号进行分频使电路繁复。
虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确性高,同时由于12/24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,芯片选择同步十进制计数器74160。
基于Multisim的数字时钟的设计及仿真方案说明书
数字时钟具有“秒”、“分”、“时”的十进制数字显示,能够随时校正分钟和小时,当时钟到整点时能够进行整点报时,还能够进行定时设置。
其涉及的电路由6部分组成。
(1)能产生“秒脉冲”、“分脉冲”和“时脉冲”的脉冲产生和分频电路;(2)对“秒脉冲”、“分脉冲”和“时脉冲”计数的计数电路;(3)时间显示电路;(4)校时电路;(5)报时电路;(6)定时输入电路和时间比较电路。
由脉冲发生器产生信号通过分频电路分别产生小时计数、分计数、秒计数。
当秒计数满60后,分钟加1;当分满60后,时加1;当时计数器计满24时后,又开始下一个循环技术。
同时,可以根据需要随时进行校时。
把定时信号和显示信号通过比较电路确定能否产生定时报警信号。
显示信号通过整点译码电路产生整点报警信号。
数字时钟设计与开发以及仿真分析:系统具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示,因此,应有计数电路分别对“秒脉冲”、“分脉冲”和“时脉冲”计数;同时应有时间显示电路,显示当前时间;还应有脉冲产生和分频电路,产生“秒脉冲”、“分脉冲”和“时脉冲”[5]。
系统具有校时功能,因此,应有校时电路,设定数字时钟的当前值。
系统具有整点报时功能,因此,应有译码电路将整点时间识别出来,同时应有报时电路。
系统具有定时功能,因此,应有定时输入电路和时间比较电路。
综上考虑,可如图2.1所示设计数字时钟的电路原理结构图。
图2.1 数字时钟的电路原理结构图如图2.1所示,数字时钟电路有3个开关,它们的功能如下。
(1)S1:S1为瞬态开关,手动输入计数脉冲。
(2)S2:校时/定时/校时选择电路输入选择开关,当开关切换到上触点,为定时输入;当开关切换到中间触点,为校时输入;当开关切换到下触点,为校时选择电路输入。
(3)S3:为计时/校时选择开关,当开关切换到右边触点时,数字时钟为计时状态;当开关切换到左边触点时,数字时钟为校时状态。
左边两个计数器(小时计数、分计数)接收手动输入脉冲,为定时功能设定定时时间。
数字时钟的Multisim设计与仿真
电子电路Multisim设计和仿真【1 】学院:专业和班级:姓名:学号:数字时钟的Multisim设计和仿真一.设计和仿真请求进修分解数字电子电路的设计.实现和调试1.设计一个24或12小时制的数字时钟.2. 请求:计时.显示准确到秒;有校时功效.采取中小范围集成电路设计.3.施展:增长闹钟功效.二.总体设计和电路框图1.设计思绪1).由秒时钟旌旗灯号产生器.计时电路和校时电路构成电路.2).秒时钟旌旗灯号产生器可由555准时器构成.3).计时电路中采取两个60进制计数器分离完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采取译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示.4).校时电路采取开关掌握时.分.秒计数器的时钟旌旗灯号为校时脉冲以完成校时.2.电路框图三.子模块具体设计1.由555准时器构成的1Hz秒时钟旌旗灯号产生器.由下面的电路图产生1Hz的脉冲旌旗灯号作为总电路的初输入时钟脉冲.图2. 时钟旌旗灯号产生电路2.分.秒计时电路及显示部分在数字钟的掌握电路中,分和秒的掌握都是一样的,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取的是同一的器件74LS160D的反馈置数法来实现十进制功效和六进制功效,依据74LS160D的构造把输出端的0110(十进制为6)用一个与非门74LS00引到CLR端即可置0,如许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,采取的是异步清零法.显示部分用的是七段数码管和两片译码器74LS48D.图3. 分秒计时电路3.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,采取的是同步置数法,u1输出端为0011(十进制为3)与u2输出端0010(十进制为2)经由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4. 时计时电路校时电路采取开关掌握时.分.秒计数器的时钟旌旗灯号为校时脉冲以完成校时.如图,当开关A,B闭合,C,D断开时,电路进行正常的计时工作;当开关A,B断开,C,D闭应时,就可以主动进行校时.当然也可以手动校准时光,这是须要不竭地闭合.断开开关,每次只转变一个数.个中C是校时开关,D是较离开关,开关E用来掌握秒得校准,断开时,秒显示为0.图5. 校时电路四.整体电路道理图整体电路共分为五大模块:脉冲产生部分.计数部分.译码部分.显示部分.校时部分.重要由震动器.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.时光校准电路构成.数字钟数字显示部分,采取译码与二极管串联电路,将译码器.七段数码管衔接起来,构成十进制数码显示电路,即时钟显示.要完成显示须要6个数码管,八段的数码管须要译码器械才干显示,然后要实现时.分.秒的计时须要60进制计数器和24进制计数器,在在仿真软件中产生旌旗灯号可以用函数产生器仿真,频率可以随便调剂.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供给,也可以由555准时来产生脉冲并分频为1Hz.计数器的输出分离经译码器送显示器显示.计时消失误差时,可以用校时电路校时.校分.图6. 整体电路图五.仿真成果1.1hz脉冲产生电路仿真振荡器可由晶振构成,也可以由555与RC构成的多谐振荡器.由555准时器得到1Hz的脉冲,功效主如果产生尺度秒脉冲旌旗灯号和供给功效扩大电路所须要的旌旗灯号.仿真剖析开端前可双击仪器图标打开仪器面板.预备不雅察被测试波形.按下程序窗口右上角的启动/停滞开关状况为1,仿真剖析开端.若再次按下,启动/停滞升关状况为0,仿真剖析停滞.电路启动后,须要调剂示波器的时基和通道掌握,使波形显示正常.为了便于不雅察特把频率加大.由图可见,所设计的电路可以产生方波.图7(a). 产生1kHz的脉冲波形图7(b). 产生1Hz的脉冲波形2.脉冲输出电压不雅察在内心栏里选用万用表接到555准时电路的输出端,设置万用表输出为直流电压.点击运行按钮,由仿真成果可知脉冲输出电压较稳固,开端小幅度变更,最后稳固在3.33v.与最初设计基底细符.图8. 脉冲数出电压电路3.60进制计数器计数仿真成果如图衔接好电路,点击运行按钮,经由不雅察电路仿真成果所设计的电路是准确的,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.现实工作后不会消失计数不准的现象.图9. 60进制计数器计数仿真电路4.24进制计数器计数仿真成果给电路加脉冲旌旗灯号源,频率可以加大.如图,频率为1kHz,经由不雅察电路的仿真成果可以看到显示数字是从0到23与设计相符.特殊留意74LS160的衔接.图10. 24进制计数器计数仿真电路5.总体电路仿真成果1). 秒计数向分计数进位仿真.如图衔接好电路,点击运行后,可以看到秒计数计到59后可以向分计数器进位,电路运行正常.2). 分计数向时计数进位仿真.给分计数器的个位计数片上加1kHz的时钟旌旗灯号源,经由运行仿真后,可以看出分位计数到59时可以向时位进位.电路运行正常.6. 开关校时电路仿真成果校时电路由开关.或非门和反相器构成,当 A.B.E闭合,C.D断开时,电路正常计时;当A.B随便,C.D闭应时,时,分主动校时;当手动校不时,每开关一次示数增长1. E开关用来较秒的,闭应时正常工作,断开时秒显示器为零,全部电路不工作.可以起到较秒的感化.经由仿真试验开关设置合理,可以起到预定的后果,可以或许有用地校准时.分.秒.六.结论由震动器.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,经由仿真得出较幻想的成果,解释电路图及思绪是准确的,可以实现所请求的根本功效:计时.显示准确到秒.时分秒校时.七.应用Multisim仿真软件设计领会经由过程对软件Multisim的进修和应用,进一步加深了对数字电路的熟悉.在仿真进程中碰到很多艰苦,但经由过程本身的尽力和同窗的帮忙都一一战胜了.起首,衔接电路图进程中,数码管不克不及显示,后经图形放大后才发明是电路断路了.其次,计划的时刻因元件比较多,整体计划比较艰苦,因子电路不如原电路直不雅,最后在不竭尽力下,终于不必子电路布好全部电路.调试时有的器件在理论上可行,但在现实运行中就无法看到后果,所以得换很多器件,有时无法找出错误便改换器件从新接线以使电路正常运行.在全部设计中,74LS160的接线比较艰苦,重复修正了多次,在卖力进修其用法后采取归零法和置数法设计出60进制和24进制的计数器.同时,在最后仿真时,预置的频率一开端用的是1hz,成果仿真成果反响很慢,后把频率加大,这才在短时光内就能看到全体成果.总之,经由过程此次对数字时钟的设计与仿真,为今后的电路设计打下优越的基本,一些经验和教训,将成为珍贵的进修财宝.第11页,共11页。
基于Multisim的数字时钟设计.
目录第1章引言 (3)1. 设计思路 (3)2. 主要内容 (4)第2章数字时钟模块设计 (4)2.1 数字时钟秒脉冲信号的设计 (4)2.1.1 秒时钟信号发生器的设计 (4)2.2 器件分析 (5)2.2.1 74LS160分析 (5)2.3 计数器设计 (6)2.3.1 六十进制计数器 (6)2.3 .2 二十四进制计数器 (6)2.4 计时电路设计 (7)2.4.1秒计时电路的设计 (7)2..4.2 时计时电路的设计 (7)2.5 数字时钟电路设计 (8)2.6 校时电路 (10)2.7 整点报时 (11)2.8 闹钟电路 (12)第3章仿真调试 (16)3.1时钟显示 (17)3.1.1 时钟显示完整的00:00:00 (17)3.1.2 时钟完整显示01:00:00 (17)3.1.3 时钟完整显示23:59:59 (18)3.1.4 仿真开关校准“秒”电路 (18)3.1.6 仿真开关校准“时”电路 (19)第4章结论 (20)第5章利用Multisim10.0仿真软件设计体会 (20)参考文献 (20)基于Multisim的数字时钟设计赵娟(安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011)指导老师:朱德权摘要:时间对于人们来说总是那么的宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人们忘记当前的时间。
于是,20世纪末,,电子技术有了飞快地发展,不仅在通信技术上用数字信号替代模拟信号,,,数字时钟相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,它不仅可以同时显示时、分和秒,并且可以完成准确的校正。
数字时钟具有走时精确,校准方便设计和使用简单的特点。
对于Multisim软件进行数字时钟的设计和仿真。
首先在Multisim创建好数字时钟的总电路图。
然后用该软件中的仿真功能进行仿真。
一个数字时钟需要振荡器,计数器,译码器和显示器电路精确时间“小时”“分”“秒”与数字显示,并需要校正电路,使其准确的工作,也可有定时和计时功能。
基于Multisim的数字电子时钟设计报告
基于Multisim的数字电子时钟设计报告概述本设计基于Multisim电路仿真软件,设计了一个数字电子时钟。
数字电子时钟是广泛应用于现代社会的计时器,具有精度高、准确性好、可靠性强等优点,能够准确显示时间。
数字电子时钟可以应用于家庭、办公室、超市、机场等场合,广受人们喜爱和使用。
设计该数字电子时钟主要由 4 个数码管、时钟芯片、电容、电阻、晶振等器件组成。
其中,时钟芯片采用DS1302,能够实现时钟和日历的存储和计时功能。
整个电路分为三部分,分别是时钟芯片电路、倍频器电路和驱动器电路。
时钟芯片电路:时钟芯片DS1302由VCC、GND和RST 3个引脚,以及时钟、数据、CE 3个串行通讯接口,共6个引脚构成。
其中,时钟引脚CLK为时钟信号输入端口,数据引脚DAT为数据输入/输出端口,CE引脚为集成电路芯片片选输入端。
时钟芯片电路下图1所示:倍频器电路:由于DS1302时钟输出频率比较低,输出波形为方波,所以需要进行倍频电路扩大幅度。
数字电路中的倍频电路共有两种形式,一种是简单地采用RC电路实现,另一种是采用PLL 电路实现。
本设计采用了RC电路的实现方式来进行自由导通,方便实现调试。
倍频器电路下图2所示:由上一级的4位BCD码信号控制,产生位选、段选信号来控制数码管。
本电路采用CD4511 BCD-7段译码器驱动四个带数码管。
CD4511 BCD-7段译码器的输入端口为高电平有效 BCD码,输出端口为低电平有效的各段线,控制四个带数码管的位选信号和段选信号。
驱动器电路下图3所示:结果通过Multisim仿真,我们成功设计出了一个数字电子时钟。
这个时钟能够准确地显示当前的时间,并且操作简单、使用方便,展现出数字电子时钟的精准、准确、稳定的特性。
结论本设计采用Multisim仿真,成功设计了一个数字电子时钟。
在实验中,确保各组件的正确接线,并逐步排查问题,使得整个电路实现的稳定可靠、准确无误。
这个数字电子时钟具有结构简单、响应迅速、精度高、显示亮度高等优点,能够满足不同场合的使用需求。
基于Multisim10的数字钟设计
基于Multisim10的数字钟设计【摘要】Multisim10是EDA的最新电子电路仿真软件版本,该软件具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能。
本文介绍了利用Multisim10电子电路仿真软件设计的数字钟。
【关键词】Multisim10;计数电路;译码驱动电路引言随着集成电路制造技术日新月异的变化,电子电路的设计日趋复杂。
为了能在电路付诸实现之前,利用电子电路仿真设计软件进行电路模拟与分析,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。
Multisim10是著名的电路设计与仿真软件,Multisim10元件库丰富,虚拟测试仪器仪表种类齐全,功能强大,使用方便。
本文就是利用Multisim10仿真软件设计由脉冲信号源、计数电路、译码驱动电路及显示电路组成数字钟。
1.设计方案1.1电路图1.2工作原理框图:本电路主要由脉冲信号源、计数电路、译码驱动显示电路组成。
2.数字钟的基本原理电路的工作原理:由脉冲信号作为数字钟的振源,秒计数器计满60后向分计数器个位进位,分计数器计满60后向小时计数器个位进位并且小时计数器按“12翻1”的规律计数。
计数器的输出经译码器送到显示器。
2.1计数电路数字钟的计数电路是用两个六十进制计数由74HC390异步计数器电路和“12翻1”计数电路实现的。
数字钟的计数电路可以用两个74HC00与非门反馈清零。
当计数器正常计数,反馈门不起作用,只有当进位脉冲到来时,反馈信号将计数电路清零,实现相应的循环计数。
如分、秒计数,当计数器从00,01,02,……,59计数时,反馈门不起作用,只有当第60个秒脉冲到来时,反馈信号随即将计数电路清零,实现模为60的循环计数。
(1)秒个位计数单元为10进制计数器,只需将QA与INB相连即可。
INA 与1KHz的信号源相连,QD可作为向上的进位信号十位计数单元的INA相连。
秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。
将QC可作为向上的进位信号与分个位的计计数单元的INA相连。
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东北大学课程设计报告课程设计名称:数字电子技术课程设计专题题目:指导教师:学生姓名:学号:专业:计算机科学与技术班级:设计日期: 2017 年7 月 3 日~ 2017 年7 月7日目录摘要 (3)Abstract (3)第1章概述 (4)1.1设计思路 (4)1.2主要内容 (4)第2章课程设计任务及要求 (5)2.1 设计任务 (5)2.2 设计要求 (5)第3章系统设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.2 系统设计 (6)3.2.1 结构框图及说明 (6)3.2.2 系统原理图及工作原理 (7)3.3单元电路设计 (8)3.3.1数字时钟秒脉冲信号的设计 (8)3.3.2器件分析 (8)3.3.3 计数器设计 (9)3.3.4 计时电路设计 (11)3.3.5 数字时钟电路设计 (12)3.3.6 校时电路 (12)3.3.7 整点报时 (13)3.3.8 闹钟电路 (14)第4章仿真调试 (16)4.1时钟显示 (17)4.1.1 时钟显示完整的00:00:00 (17)4.1.2 时钟完整显示01:00:00 (17)4.1.3 时钟完整显示23:59:59 (18)4.1.4 仿真开关校准“秒”电路 (18)4.1.5 仿真开关校准“分”电路 (19)4.1.6 仿真开关校准“时”电路 (19)4.2 整点报时 (20)4.2.1 07:59:50—07:59:59报时 (20)4.3 闹钟电路 (21)4.3.1 7:59:00闹钟设定 (21)第5章结论 (22)第6章利用Multisim14.0仿真软件设计体会 (23)参考文献 (23)第7章收获、体会和建议 (24)摘要时间对于人们来说总是那么的宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人们忘记当前的时间。
于是,20世纪末,,电子技术有了飞快地发展,不仅在通信技术上用数字信号替代模拟信号,数字时钟相比模拟钟能给人一种一目了然的感觉,它不仅可以同时显示时、分和秒,并且可以完成准确的校正。
数字时钟具有走时精确,校准方便设计和使用简单的特点。
对于Multisim软件进行数字时钟的设计和仿真。
首先在Multisim创建好数字时钟的总电路图。
然后用该软件中的仿真功能进行仿真。
一个数字时钟需要振荡器,计数器,译码器和显示器电路精确时间“小时”“分”“秒”与数字显示,并需要校正电路,使其准确的工作,也可有定时和计时功能。
数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
在本文中,multisim14.0的基础上设计的数字钟,由数字集成电路,数码组成。
关键词:数字钟,振荡器,计数器译码,显示,仿真AbstractThe time for people to always so precious,A busy and complex nature of the work is easy to make people forget the current time。
So, At the end of the twentieth Century,Electronic technology has been rapid development。
Not only in communication technology with digital signal instead of analog signal,but also in our daily life,Digital clock compared to analog clock can give people a feeling of stick out a mile,It not only can display hours, minutes and seconds,And it can accomplish accurate correction.Digital clock is accurate, convenient and simple in design with calibration.For design and simulation with Multisim software in digital clock .We first created Multisim software digital clock circuit diagram of the total.And then use the software’s simulation features in the simulation .a d igital clock to the oscillator,a counter,decoder and display circuit accurately time "hours" "minutes"" seconds" with digital display, and the need for correction circuit ma ke its accurate work, also can have from time to time and timekeeping function. Digital clock and the expansio n of its application, has very realistic significance. In this paper, the Multisim14.0 based on the design of the di gital clock, is composed of a digital integrated circuit, digital display.Key words: digital clock ,oscillators ,counter , decoding display , simulation第1章概述数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播。
而且与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动、无需人的经常调整等优点。
数字钟的设计涉及到模拟电子与数字电子技术,其中绝大部分是数字部分、逻辑门电路、数字逻辑表达式、计算真值表与逻辑函数间的关系、编码器、译码器显示等基本原理。
现在主要用各种芯片实现其功能,更加方便和准确。
Multisim14.0作为一种高效的设计与仿真平台。
其强大的虚拟仪器库和软件仿真功能,为电路设计提供了先进的设计理念和方法。
本课题要求设计一个数字电子时钟的控制电路。
该电路用于反映电路的时间显示,时钟共有六个显示屏。
当电路启动时,以启动时间为初始时间,按正常时间进行计时和报时操作。
当需要对时间进行调试的时候需要对时分秒三个部分都进行必要的调时工作。
当时间显示为整时(即整点)时需要进行响铃提示操作。
1.1 设计思路经过以上所述的设计内容及要求的分析,可以将电路分为以下几部分:1.由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。
2.首先由开关控制电路,进而对时间进行调时调分调秒操作,开关电路包括:非门,异或门,与非门,电阻,直流稳压电源。
分别控制输出的接通与断开以便达到控制各芯片工作的目的。
3.其次将开关电路输出的信号输入到74LS160芯片分别控制显示时分秒的逐步递增。
4.通过级联将74LS160芯片扩展为24进制和十进制的计数器,秒和分之间,分和时之间的进制为60进制。
5.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。
6.校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时7.系统应具有整点报时功能,因此,应有译码电路将整点时间识别出来,同时应有报时电路。
8.系统应有定时功能,因此,应有定时输入电路和时间比较电路。
9.系统应具有闹钟功能。
10. 理论部分用Multisim14软件进行仿真,并且达到设计要求。
1.2主要内容熟悉Multisim14.0仿真软件的应用;设计一个具有显示、校时、整点报时和定时功能的数字时钟,.能独立完成整个系统的设计;用Multisim14.0仿真实现数字时钟的功能第2章课程设计任务及要求2.1 设计任务设计一个数字时钟电路,实现显示时间、调整时间、整点报时、闹铃提醒等功能。
2.2 设计要求设计数字时钟需要有六个显示屏来显示时间,根据课程设计中提出的需求,设计出的时钟电路应当满足如下要求:1.启动时钟后,时钟可以进行正常的时间按秒增加;2.时钟可以正常显示信息;3.时钟的进制正常,即秒与分之间,分与时之间均为六十进制,当表示小时的部分为24时全体清零;4.时钟具备整点报时功能,即当显示时间为整点时应当有响铃提示。
5.时钟具备闹铃功能,当时间达到预设时间时应当有响铃提示。
第3章系统设计3.1 方案论证根据课程设计中提到的设计要求,结合本学期课程内容及所学,本方案设计了一个“数字电子时钟控制电路”。
考虑到“数字电子时钟控制电路”作为数字电子技术课程的基础实践,遂对该设计进行分析后考虑选取片选如下:四位十进制计数器74LS160,二输入与非门74LS00,二输入正与门74LS08,二输入正或门74LS32,非门74LS04,四输入与或门74LS20,74LS85以及电阻、开关、蜂鸣器等。
该设计方案主要通过74LS160以及该片选的级联构成所需要的进制计数器并通过各型逻辑门芯片向其他位产生进位信号,构成数字时钟的基本功能,通过74LS85进行比较完成闹铃设定功能。
数字时钟电路主要由时、分、秒三部分组成,秒时钟电路主要由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、数码管组成,秒计数周期60s。
同样分时钟电路由计数器、译码器、数码管组成,计数周期为60m,与秒时钟电路不同的是脉冲信号由秒时钟电路提供。
时时钟电路采用同样的设计,计数周期为24h。
3.2 系统设计根据课程设计题目要求,对该电路控制系统进行一系列设计,现说明如下。
3.2.1 结构框图及说明图3.2.1 数字电子钟框图说明:数字电子钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(例如北京时间)一致,故需要在电路上加上一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定,通常使用555定时器产生脉冲,从而得出数字电子钟的功能结构框图如图3.2.1所示。
3.2.2 系统原理图及工作原理图3.2.2.1 数字电子钟执行原理流程图根据各单元电路的设计,将555定时器构成的多谐振荡器、校对电路、六十进制秒、分计数器及二十四进制时计数器、开关控制电路、译码及显示电路、整点报时电路和比较器构成的闹钟电路进行整合调试得到所设计的数字电子钟控制电路的总原理图。