数字钟EWB
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。
数字电子钟设计报告
数字电子钟一．摘要数字电子钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。
因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路和振荡器组成。
主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“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60进制计数器，每累计60分钟，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24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。
采用74160，74393实现24进制和60进制，从而实现计数功能。
目录一．正文 (3)1.1系统设计 (3)1.11设计原理（数字电子钟结构框图）： (3)1.12石英晶体振荡器 (3)1.2单元电路设计 (4)1.21时、分、秒计数器的设计： (4)1.2.1.1 元器件的选择：74LS160 同步十进制计数器、与非门 (4)1.2.1.2 二十四进制计数器电路图 (5)1.2.1.3 六十进制计数器电路图 (6)1.2.1.4 秒脉冲谐振电路： (6)1．3系统的测试 (8)1.3.1 N进制级联 (8)1.3.2分频器电路 (8)1.3.3.调校电路 (9)1.4 总结 (10)参考文献 (10)附录 (11)1.元器件的明细表 (12)一．正文1.1系统设计1.11设计原理（数字电子钟结构框图）：数字电子钟是一个典型的数字电路系统，其由直流稳压电源，秒脉冲发生器，时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成结构框图如下：图表 11.12石英晶体振荡器：石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易调节。
数字时钟设计报告 同济大学
设计报告内容:1/系统的设计任务2/设计方案3/方案中各部分单元的设计、参数计算和器件选择4/画出符合设计要求的完整系统电路图。
5/打印并在规定时间内上交设计报告（准备进行答辩，并在计算机中演示设计程序）设计题目数字电子钟1、设计任务：必备功能：1. 设计一个高精度、高稳定度的时钟信号源。
2. 用秒脉冲作信号源，构成数字钟，显示秒、分、时。
3. 具有对时功能，即时间可以快速预置。
附加功能：具有整点提示功能，即每到整点发出蜂鸣声。
2、供选方案：1）时钟信号源的实现：时钟信号源是时钟类项目的心脏，他的精确度直接影响到整个项目的性能。
方案A 用石英晶振电路晶振是石英振荡器的简称，英文名Crystal，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。
它是时钟电路中最重要的部件，它的作用是向电子电路各部分提供基准频率。
选择晶振的主要性能指标有：调整频差、温度频差或总频差、谐振电阻或负载谐振电阻，还有机械性能等。
除了石英晶体外，晶振器电路还需要配置适当的电阻和晶振负载电容。
和晶振串联电阻的作用是防止晶振过分驱动，过分驱动会逐渐损耗晶振的接触电镀，引起频率上升，使晶振失效。
与晶振并联电阻是反馈电阻，保证反相器工作在适当工作区，如果去掉会产生停振。
晶振负载电容能使芯片更容易起振，振荡更稳定。
其电容值一般在20pf,30pf,50pf,100pf中选择。
方案B 555多谐振荡器网上查阅的555多谐振荡器电路：优点是起振容易，振荡周期调节范围广，缺点是频率稳定性差，精度低，所以在本试验中不宜使用。
2）分频器的实现方案A 采用专用分频器如二分频，六分频，十二分频，1/60分频器，常用集成电路有74LS92，74LS56,74LS57等。
方案B 用各种进制计数器构成分频器用异步十进制计数器74LS90，同步十进制计数器74LS290，双时钟同步加减计数器74LS192都可以很容易构成十进制，十二进制，二十四进制，六十进制分频器。
EWB使用教程
2. 元器件的参数设置 弹出元件属性对话框：选中元件，单击鼠标右键， 再点击Component Properties。
Alalysis （分析）设置： Display Label Value Fault （故障）设置： （数值）设置： （标识）设置： （显示）设置：
遵循电路图 的选项设置 显示标识 故障相关引脚 显示模型 显示编号 开路故障 无故障
无 损 传 输 线
晶 直 体 流 电 机
真 空 三 极 管
开 关 式 升 压 变 换 器
开 关 式 降 压 变 换 器
开 关 式 升 降 压 变 换 器
指示器件库
电 压 表
电 流 表
灯 泡
彩 色 指 示 灯
七 段 数 码 管
译 码 数 码 管
蜂 鸣 器
条 型 光 柱
译 码 条 型 光 柱
仪器库
数 字 万 用 表
NMOS PMOS NMOS PMOS
NMOS PMOS NMOS PMOS
三端 增强 型
三端 增强 型
四端 四端 增强 增强 型 型
N 沟 P沟 道砷 道砷 化镓 化镓
模拟集成电路库
三端 五端 七端 运放 运放 运放 九端 运放 比 较 器 锁 相 环
混合集成电路库
模数 转换 电流 输出 数模 转换 电压 输出 数模 转换 单稳 555 态触 发器 定时器
数字万用表 图标 数值显示 档位选择 交直流选择 参数设置
面板
函数信号发生器
图标
负端 公共端 正端
波形选择
频率设置
占空比设置 幅度设置 偏移量设置 按三角选择单位符号 面板
示波器
图标
接地端 触发端 A通道 B通道
EWB简介
EWB简介Electronic Workbench简称EWB，专用于电子电路仿真的“虚拟电子实验平台”软件工具。
该软件可以对各种模拟电路、数字逻辑电路及混合电路进行仿真。
EWB软件对电路的输入采用原理图输入方式，易学易懂；软件提供的虚拟仪器与实际仪器外形及其操作基本一致；软件提供的元器件有上千种，内容丰富，器件齐全。
与其它的仿真电路软件相比，Electronic Workbench具有界面直观、操作方便等优点。
使用EWB进行仿真实验，可以帮助学生更快、更好的掌握课堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂理论教学的不足。
而且通过电路仿真，可以熟悉常用的电子仪器的测量方法，进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力。
下面对EWB5.12的使用与操作进行介绍。
1. EWB 5.12界面及基本操作方法1) ElWB 5.12工作主窗口启动EWB 5.12时，显示器屏幕展现其工作主窗口如图F-1所示。
菜单栏工具栏元器件及仪器库栏暂停/ 恢复按钮启动/ 停止开关软件运行状态栏电路描述窗口电路工作窗口图F-1 Electronics Workbench 5.12 工作主窗口软件运行状态栏电路描述窗口电路工作窗口图F-1 Electronics Workbench 5.12 工作主窗口从图F-1可以看出，Electronics Workbench 5.12的工作主窗口屏幕中央区是电路工作窗口(Workspace)，它如同电子实验桌，在桌面上可将各种电子元器件和测试仪器仪表连接成实验电路。
电路工作窗口的上方是菜单栏、工具栏和“虚拟元器件及仪器库”栏。
用鼠标操作可以很方便地从元器件及仪器库中，提取实验所需的各种元器件及仪器仪表到电路工作窗口并连接成实验电路。
电路工作窗口的下方是电路描述窗口，可用来对电路进行注释和说明。
2) EWB 5.12的工具栏EWB5.12工具栏如图F-2所示。
工具栏包括了常用的操作命令按钮，通过鼠标器可方便地使用各种操作命令。
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。
EWB 数字仪表的使用
数字仪表的使用数字仪表包括字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪。
一、字信号发生器的使用字信号发生器实际上是一个多路逻辑信号源，它能产生16位同步逻辑信号，用于对数字逻辑电路进行测试。
图1是其图标和面板。
在字信号编辑区，字信号以4位16进制数编辑和存放。
EWB5.0可以存放1024条字信号，编辑区的内容可通过滚动条前后移动。
用鼠标单击可以定位和插入需编辑的位置，然后输入16进制数码。
还可在面板下部的二进制字信号输入区输入二进制码。
在地址编辑区可以编辑或显示与字信号地址有关的信号。
图1 字信号发生器图标和面板把鼠标指针移到左边地址编辑区中要改变值的位置，在这可以输入0～9或A、B、C、D、E、F，在二进制信号编辑区中即可显示出输入的十六进制数对应的二进制数。
如图1中地方输入0223的十六进制数，二进制字信号编辑区中即显示“0000001000100011”，同时在字信号地址编辑区的“Edet”中显示出该十六进制数的地址“000B”。
字信号的输出方式有三种：Step（单步）:每单击一次“Step”，则字信号输出一条，字信号编辑区中的地址下移一行，此方式可用于对电路进行单步调试。
Burst（单帧）：每按一次“Burst”，则从首地址开始至末地址连续逐条输出字信号。
Crcle（循环）：按“Crcle”，则从首地址至尾地址循环不断的输出。
选中某地址信号后，按“Breakpoint”则该地址被设置成中断点。
“Burst”输出时，运行至该地址输出暂停。
再单击“Pause”或按“F9”恢复输出。
字信号的触发方式：当选择“Internal（内）”触发方式时，字信号的输出直接由输出方式按钮（“Step”、“Burst”和“Crcle”）启动。
当选择“External(外)”触发方式时，则需接入外触发脉冲信号，再定义“上升沿触发”或“下降沿触发”，单击输出方式按钮，待触发脉冲到来时才启动输出。
此外，在“数据准备好输出端”还可得到与输出信号同步的时钟脉冲输出。
多功能数字电子钟设计
数字逻辑课程设计－多功能数字电子钟多功能数字钟的设计与仿真一.设计任务与要求设计任务：设计一个多功能数字钟。
要求:1.有“时”、“分”、“秒”(23小时５９分59秒）显示且有校时功能。
(设计秒脉冲发生器)2.有整点报时功能。
(选：上下午、日期、闹钟等）3. 用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。
4. 供电方式: 5V直流电源二.设计目的、方案及原理１.设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。
(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
(3)了解面包板结构及其接线方法。
（4)了解多功能数字钟的组成及工作原理。
(5）熟悉多功能数字钟的设计与制作2.设计思路(1）设计数字钟的时、分、秒电路。
(2)设计可预置时间的校时电路。
（3)设计整点报时电路。
3.设计过程3．1.总体设计方案及其工作原理为:数字钟原理框图入图1所示，电路一般包括一下几个部分：振荡器、星期、小时、分钟、秒计数器、校时电路、报时电路。
数字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（如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟,但也可以用５55定时器构成。
图1 系统框图数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。
数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24计数器,秒、分、时由数码管显示。
ﻫ为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。
设计中采用开关控制校时电路“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。
3.２.各独立功能部件的设计(１)分、秒计时器(60进制)，时计数器（2４进制），星期计数器（7进制）如下图,图中蓝色线为高电平+5v，绿色为接地线,红色线为时钟脉冲。
获得秒脉冲信号后,可根据６0秒为一分，60分为一小时,24时为一个计数周期的计数规则，分别确定秒、分、时的计数器。
由于秒和分的显示都为60进制,因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器,十位为六进制计数器,可利用两片74160集成电路来实现。
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。
EWB数字钟实验报告
EWB数字钟实验报告第一篇：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。
ewb数字电路仿真实验
第二部分、数字电路部分四、组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。
2、熟悉EWB中逻辑转换仪的使用方法。
二、实验内容设计要求：有A、B、C三台电动机，要求A工作B也必须工作，B工作C也必须工作，否者就报警。
用组合逻辑电路实现。
三、操作1、列出真值表，并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内，将其复制到下ABC 输入，输出接彩色指示灯，验证电路的逻辑功能。
将连接的电路图复制到下表中。
五、触发器及其应用一、实验目的1、掌握基本JK、D等触发器的逻辑功能的测试方法。
2、熟悉EWB中逻辑分析仪的使用方法。
二、实验内容1、测试D触发器的逻辑功能。
2、触发器之间的相互转换。
3、用JK触发器组成双向时钟脉冲电路，并测试其波形。
三、操作1、D触发器在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为n D+1nQ=其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器。
图2.5.1为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。
图2.5.1 74LS74的引脚排列及逻辑符号在EWB中连接电路如图2.5.2所示，记录表2.5.1的功能表。
图2.5.2输 入 输 出D SD RCP D 1+n Qn Q0 1 × × 1 0 × × 1 1 ↓ 0 11↓12、触发器之间的相互转换在集成触发器的产品中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。
但可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。
在T ′触发器的CP 端每来一个CP 脉冲信号，触发器的状态就翻转一次，故称之为反转触发器，广泛用于计数电路中，其状态方程为：1nn Q Q +=。
同样，若将D 触发器Q 端与D 端相连，便转成T ′触发器。
如图2.5.3所示。
DQCPQQ Q图2.5.3 D 转成T ′在EWB 中连接电路如图2.5.4所示，测试其功能。
图2.5.4 D 转成T ′触发器3、双向时钟脉冲电路的测试。
多功能数字钟——时分秒
电子电路概括真验安排报告之阳早格格创做——多功能数字钟的安排目录目录2一．真验脚段3二．安排央供3三．总体安排提要3四．单元电路安排44.1振荡器电路44.2分频器电路74.3 时间计时单元的安排9131517184.8 模块交线图及仿真停止1818212223六．里包板23七．安排历程中出现的问题2525一．真验脚段（1）加深对付数字电子技能的表里知识的明白，分离试验进一步加深对付单元电路基原功能的掌握战应用.（2）通过简曲数字电路模型，掌握一种时常使用电子电路仿果然硬件，使教死能利用所教表里知识完毕本质电路的安排、仿真战创造.（3）掌握数字钟的基原知识以及所用数字钟相闭芯片的功能及使用要领.（4）相识里包板结构及其交线要领.（5）认识数字钟电路的安排与创造.二．安排央供原课题是安排一个多功能数字钟，准确计时，以数字形式隐现，时、分、秒的时间；小时的计时央供为“12翻1”，分战秒的计时央供为60进位. 三．总体安排提要数字钟本质上是一个对付尺度频次（1HZ）举止计数的计数电路.由于计数的起初时间不可能与尺度时间（如北京时间）普遍，故需要正在电路上加一个校时电路，共时尺度的1HZ时间旗号必须搞到准确宁静.常常使用石英晶体振荡器电路形成数字钟.数字钟电路系统的组成圆框图如下.四．单元电路安排4.1振荡器电路芯片介绍：555定时器引足功能：V i1（TH）：下电仄触收端，简称下触收端，又称阈值端，标记为TH. V i2（TR）：矮电仄触收端，简称矮触收端，标记为TR.V CO：统造电压端.V O：输出端.Dis：搁电端.Rd：复位端.矮触收：当输进电压V i2CC 且V i1CC 时，V TR =0，V TH =0，比较器C 2输出为矮电仄，C 1输出为下电仄，基原RS 触收器的输进，使Q ＝1＝0，经输出反相缓冲器后，V O ＝1，T 停止.那时称555定时器“矮触收”； 脆持：若V i2CC 且V i1CC ，则V TR =1，V TH=0，基原RS 触收器脆持，V O 战T 状态稳定，那时称555定时器“脆持”.下触收：若V i1CC ，则V TH =1，比较器C 1输出为矮电仄，无论C 2输出何种电仄，基原RS触1，经输出反相缓冲器后，V O ＝0；T 导通.那时称555定时器“下触收”.555定时器统造功能表555定时器里里结构RdVi1Vi2(TR)VCCVc o...(a) 555的逻辑符号(b) 555的引脚排列555定时器逻辑标安排：振荡器是数字钟的核心.振荡器的宁静度及频次的透彻度决断了数字钟计时的准确程度，常常采用石英晶体形成振荡器电路.普遍去道，振荡器的频次越下，计时粗度越下. 电路图如图.原课程安排采与用555定时器形成的多谐振荡器.由555定时器战中交元件R1、R2、C1形成多谐振荡器，足2与足6曲交贯串，如图所示.电路不稳态，仅存留二个久稳态，电路亦不需要中加触收旗号，利用电源通过R1、R2背C 充电，以及C 通过R2背搁电端 Ct 搁电，使电路爆收振荡.输出旗号的时间参数是： T ＝tw1＋tw2， tw1＝0.7(R1＋R2)C ， tw2＝0.7R2C× <32V CC <32V CC >32V CC× <31V CC >31V CC×L H H HL H 稳定 L导通 停止 稳定 导通输出波形仿真图如图所示4.2分频器电路芯片介绍：74LS90是同步二—五—十进造加法计数器，它既不妨做二进造加法计数器，又不妨做五进造战十进造加法计数器. 图17－3为74LS90引足排列，表17－1为功能表.通太过歧的连交办法，74LS90不妨真止四种分歧的逻辑功能；而且还可借帮R0(1)、R0(2)对付计数器浑整，借帮S9(1)、S9(2)将计数器置9.其简曲功能详述如下：(1)计数脉冲从CP1输进，QA动做输出端，为二进造计数器. (2)计数脉冲从CP2输进，QDQCQB动做输出端，为同步五进造加法计数器. (3)若将CP2战QA贯串，计数脉冲由CP1输进，QD、QC、QB、QA动做输出端，则形成同步8421码十进造加法计数器. (4)若将CP1与QD贯串，计数脉冲由CP2输进，QA、QD、QC、QB动做输出端，则形成同步5421码十进造加法计数器. (5)浑整、置9功能. a) 同步浑整当R0(1)、R0(2)均为“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”时，真止同步浑整功能，即QDQCQBQA＝0000. b) 置9功能当S9(1)、S9(2)均为“1”；R0(1)、R0(2)中有“0”时，真止置9功能，即QDQCQBQA ＝1001.74LS90引足排列图74LS90功能表安排：分频器的功能主要有二个：一是爆收尺度秒脉冲旗号；二是提供功能扩展电路所需要的旗号，如仿电台报时用的1KHz的下音频旗号战500KHz的矮音频旗号等.果此，不妨采用3片咱们较认识的中规模集成电路计数器74LS90不妨完毕上述功能.果每片为1/10分频，3片级联则可赢得所需要的频次旗号，即每1片Q0端输出频次为500Hz,每2片Q3输出为10Hz，每3片的Q3端输出1Hz.分频器安排电路4.3 时间计时单元的安排筹备一：分战秒计数器：分战秒计数器皆是模数M=60的计数器，其计数顺序为00—01—…—58—59—00…选74LS92动做十位计数器，74LS90动做个位计数器，再将他们级联组成模数M=60的计数器.图1分秒计数器逻辑电路图时计数器：时计数器是一个“12翻1”的特殊进造计数器，即当数字钟运止到12时59分59秒，秒的个位计数器再输进一个秒脉冲时，数字钟应自动隐现为01时00分00秒，真止凡是死计中习惯时常使用的计时顺序.采用74LS191战74LS74.图2时计数器逻辑电路图筹备二：时计数器：U5、U6分别为时计时电路的十位个位计时芯片，将CKB交Q0真止十进造计数功能，二芯片的R0（1）相交、R0（2）相交，隐现12时U6芯片的Q0输出下电仄交R0（1），U5芯片的Q1、Q2要真止12翻1必须输出是3也便是0110，所以将U5芯片的Q1、Q2交与门输出再交R0（2）真止对付二个芯片的浑整支配，但是此时只是是12翻0.为了真止12翻1必须正在翻0的时间对付U5芯片爆收一个低沉沿脉冲旗号，所以原电路采与将U5芯片的Q1、Q1交与门输出再战U6芯片的Q0相与，如图1-6所示，而后与U5芯片的进位旗号相大概，输出交U5的进位脉冲端，那样便不妨真止正在12翻0前的所有计时，第二个与门输出0，大概门挨开，脉冲旗号仄常通过大概门加进U5的脉冲输进端，当要12翻0的时间，U5输出0110，U6输出0001，第二个与门输出1将大概门启锁，此时二个芯片浑整大概门那女爆收了一个1-0的低沉进位脉冲，使得U5此时形成1 ，真止了12翻1的功能.采用二片74LS90时计数器电路图分秒计数器芯片介绍：74LS192芯片介绍：74LS192是共步十进造可顺计数器，它具备单时钟输进，并具备扫除战置数等功能，其引足排列及逻辑标记如下所示：图2-174LS192的引足排列及逻辑标记CPU为加计数时钟输进端，CPD为减计数时钟输进端.LD为预置输进统造端，同步预置.CR为复位输进端，下电仄灵验，同步扫除.CO为进位输出：1001状态后背脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后背脉冲输出.74LS192的功能表如下表：表2-1 74LS192功能表安排：74LS192为十进造计数器，TCU为进位端，其中一个74LS192战与门形成六进造计数.当秒十位的74LS192计数至6（0110）时，与门收出浑整旗号使74LS192浑整.共时另一个74LS192也完毕浑整，那样便完毕了60进造计数.秒战分的计数器结构真足相共.当秒的十位正在浑整时也共时背分的个位收一个脉冲，使分加1.分秒计数器电路图图3 译码隐现当央供输出0-15时，消隐输进“BI”应为下电仄大概开路；灭整输进“RBI”战测试灯输进“LT”皆必须正在无效电仄状态，即应为下电仄.LED 隐示器件有共阳极战共阳极二种 . 选用共阳极的 5011A数码管做为隐示器件 .译码驱动也可选 CD4511 ， BCD 码输人 . 它的译码输出端为矮电仄有效，可曲交驱动共阳极 LED 数码管 .译码74LS48是BCD码到七段隐现译码器，它不妨曲交启动共阳极数码管.其中，ABCD分别为输进端，OA OB OC OD OE OF OG分别为输出端交到数码隐现管上的abcdefg上.LTN称为尝试数码管旗号，LTN=0时，则所有的二极管皆收光，称为一个“8”字，表示数码管隐现仄常，不妨仄常处事，可则不克不迭.BIN称为灭灯旗号，当BIN=0时，则无论ABCD为何值，均不隐现；RBIN称为灭整旗号，当RBIN=0时，如果ABCD=0000，则隐现管不隐现，RBON称为灭整输出端，当ABCD=0000时，则RBON输出为0.需要隐现时，只需将74LS48的隐现译码器的输出端交到数码隐现管上对付应的位子即可.当数字钟交通电源大概者计数出现缺面时，需要矫正时间.校时是数字钟应具备的基原功能.普遍电子脚表皆具备时，分，秒等校时功能.为了使电路简朴，那里只举止分战小时的校时.如图所示为校时电路逻辑图.对付校时电路的央供是，正在小时矫正时不做用分战秒的仄常计数；正在分矫正时不做用秒战小时的仄常计数.校时办法有“快校时”战“缓校时”二种，“快校时”是通过开闭统造，使计数器对付1Hz的校时脉冲计数.“缓校时”是用脚动爆收单脉冲动做校时脉冲.图示电路为校“时”，校“分”电路.其中S1为校“分”用的统造开闭，S2为校“时”用的统造开闭，他们的统造功能如图表示.校时脉冲采与分频器输出的1Hz 脉冲，当S1大概S2分别为“0”时不妨举止快校时.如果校时脉冲由单次脉冲爆收器提供，则不妨举止缓校时.需要注意的是，校时电路是由与非们形成的拉拢逻辑电路，开S1大概S2为“1”大概“0”时，大概会爆收抖动，交电容C1，C2可缓解抖动.所以本质使用时，普遍会交一个RS触收器，将其改为去抖动开闭电路.数字钟正在指定的时刻收出旗号，大概启动声响电路“闹时”（那里用可用指示灯去代替声响电路）；大概对付某拆置的电源举止交通大概断开“统造”.不管是闹仍旧统造，皆央供时间准确，即旗号的开初时刻与持绝时间必须谦足确定的央供.比圆央供6时59散收出闹钟旗号，持绝时间为1分钟那是对付应数字中的时个位计数器的，分十位计数器的分个位计数器的若将上述技能其输出为1的所有输出端通过与门电路去统造指示灯，不妨使指示灯正佳正在6面59分明，持绝1分钟后燃烧，所以闹时统造旗号Z的表白式为4.7筹备一真足电路图4.8 模块交线图及仿真停止4.8.1用ＥＷＢ硬件画造的单元交线图分频振荡模块：计数器模块：图3 时计数单元交线图图4 分、秒计数单元校时电路：定时电路：4.8.2单元模块仿真分频仿真停止：计数器仿真停止：图5 时钟停止仿真图由图5可知，该时刻为1时28分51秒.4.8.3真足仿真此时仿真出时刻为10时0分0秒.根据正在ＥＷＢ硬件中的仿真停止及相映的分解可知，电路不妨真止安排央供，不妨真止数字钟的基原功能，既计数功能，其时间以数字形式隐现时、分、秒的时间；小时的计时央供为“12翻1”，分战秒的计时央供为60进位.鉴于仿真停止不妨认定，此次多功能数字钟的安排是乐成的.六．里包板里包板（也喊集成电路真验板）是电路真验中一种时常使用的具备多孔插座的插件板，正在举止电路真验时，不妨根据电路连交央供，正在相映孔内拔出电子元器件的引足以及导线等，使其与孔内弹性交触簧片交触，由此连交成所需的真验电路，是用于拆试电路的要害工具.里包板的形成里包板的中瞅战里里结构如图所示，里包板分上下二部分，上头部分普遍是由一止大概二止的插孔形成的窄条，止战止之间电气不连通.每5 列插孔为一组，常常的里包板上有 10 组大概11 组.对付于10 组的结构，左边3 组里里电气连通，中间4 组里里电气连通，左边3 组里里电气连通，但是左边3 组、中间4 组以及左边3 组之间是不连通的.对付于11 组的结构，左边4 组里里电气连通，中间3 组里里电气连通，左边4 组里里电气连通，但是左边4 组、中间3 组以及左边4 组之间是不连通的.若使用的时间需要连通，必须正在二者之间跨交导线. 底下部分是由中间一条断绝凸槽战上下各5 止的插孔形成.正在共一列中的5 个插孔是互贯串通的，列战列之间以及凸槽上下部分则是不连通的.里包板真验套材电子统造电路基原真验所用的元器件包罗：电池组2组（3V、6V，戴电池卡、电极引线）.里包板（SYB-130大概118、SYB-46型）.4只（白、绿、黄、橙），三极管4只（8050、9013×2、9014），数码管（LC5011）.数字集成电路10块（74LS00、74LS02、74LS04、74LS08、74LS32、74LS73、74LS74、74LS86、4511、4518）.继电器（JRC-21F），单金属复片（开辉器），磁控开闭1套（条形磁铁、搞簧管开闭），压电陶瓷片（φ27mm，戴共鸣壳体），电子蜂鸣器（3V大概6V），小电灯1个（3.8V），玩具曲流电效果（3V，戴小螺旋桨）.交钮开闭2个，导线若搞战元器件盘.别的，还需要准备时常使用的工具，如镊子、桃形钳战一字小改锥，自选真验所需增加的一些元器件等.里包板的使用及注意事项正在简曲使用的时间，常常是二窄一宽共时使用，二个窄条的第一止普遍战天线连交，第二止战电源贯串.由于集成块电源普遍正在上头，交天正在底下，如许筹备有帮于将集成块的电源足战上头第二止窄条贯串，交天足战底下窄条的第一止贯串，缩小连线少度战跨交线的数量.中间宽条用于连交电路，由于凸槽上下是不连通的，所以集成块普遍跨插正在凸槽上.拔出头包板上孔内引足大概导线铜芯曲径为0.4～0.6mm，即比大头针的曲径略微细一面.元器件引足大概导线头要沿里包板的板里笔曲目标拔出圆孔，应能感觉到有沉微、匀称的摩揩阻力，正在里包板倒置时，元器件应能被簧片夹住而不脱降.里包板该当正在透气、搞燥处存搁，特天要预防被电池漏出的电解液所腐蚀.要脆持里包板浑净，焊交过的元器件不要插正在里包板上.七．安排历程中出现的问题正在安排佳电路举止仿真时秒计数器出现“1,4,5,2,6,7,8，9”的计数，厥后小心查看电路是果为74LS90与数码管引足的交线过失八.真验用到的器件1. 共阳数码管6个2. 74LS191 1个3. 74LS90 7个4. D触收器 1个5. 与非门15个大概非门3个与门2个5个7. 555定时器 1个8. 开闭、电容若搞9.蜂鸣器 1个10.开闭、电容若搞。
EWB使用说明(数电)
（４）信号发生器 信号发生器可以产生正弦、三角波和方波信号，其图标和面板 如下图所示。可调节方波和三角波的占空比。
(5) 数字字元产生器的使用 数字字元产生器（数字信号发生器）可以产生一连串的16 位字，输入到数字电路中以进行电路功能的验证与分析。 数字字元产生器如图：
外触发输入
16位输出 端
数据准备好输 出端
说明：①元器件各种特性参数的设置可通过双击元器件弹出的对话框进行； ②编号（Reference ID）通常由系统自动分配，必要时可以修改，但必须保证编 号的唯一性； ③故障（Fault）选项可供人为设置元器件的隐含故障，包括开路 （Open）、短路（Short）、漏电（Leakage）、无故障（None）等设置。
２）导线的操作 主要包括：导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变 及连接点的使用。 连接：鼠标指向一元件的端点，出现小园点后，按下左键并 拖拽导线到另一个元件的端点，出现小园点后松开鼠标左键。 删除和改动：选定该导线，单击鼠标右键，在弹出菜单中选 delete 。或者用鼠标将导线的端点拖拽离开它与元件的连接点 。
EWB5与其它应用程序一样，有一个标准工作界面。部分菜 单功能也和其它软件一样，如复制粘贴等。在此不再介绍。 仅就和我们相关的部分作以说明。
图示为EWB5打开后的画面。常用元件、仪表库的图标位置如 图2-2所示
单击对应图标符号可弹出对应的元件或仪器图标，如图2-3单击 电源图标会弹出对应电源
图2-3
EWB概述 EWB是Electronics Workbench的缩写，称为电子工作平台，是一 种在电子技术界广为应用的优秀计算机仿真设计软件，被誉为"计 算机里的电子实验室"。 其特点是图形界面操作，易学、易用， 快捷、方便，真实、准确，使用EWB可实现大部分硬件电路实验 的功能。 电子工作平台的设计试验工作区好像一块"面包板"，在上面可 建立各种电路进行仿真实验。电子工作平台的器件库可为用户提 供350多种常用模拟和数字器件， 设计和试验时可任意调用。虚 拟器件在仿真时可设定为理想模式和实模式，有的虚拟器件还可 直观显示，如发光二极管可以发出红绿蓝光，逻辑探头像逻辑笔 那样可直接显示电路节点的高低电平，继电器和开关的触点可以 分合动作，熔断器可以烧断，灯泡可以烧毁，蜂鸣器可以发出不 同音调的声音，电位器的触点可以按比例移动改变阻值。电子工 作平台的虚拟仪器库存放着数字电流表、数字电压表、数字万用 表、双通道 1000MHz 数字存储示波器、999MIHz数字函数发生
具有整点报时功能的可校时数字钟EWB仿真
第一章课题的来源及意义第一节介绍20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品跟新换代的节奏也越来越快。
数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，因此在许多电子设备中被广泛使用。
电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又具有体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中广泛应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成计时及报时校时功能。
本次设计以数字电子为主，分别对一秒信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计，然后将它们组合来完成时、分、秒的显示并且具有整点报时和走时校时的功能。
并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练是有计数器、触发起和各种逻辑门电路的能力。
电路主要使用集成计数器，例如74LS161、CD4518；译码集成电路，例如CD4511、LED数码管及各种门电路和基本的触发器等，电路使用5号电池供电，很合适在日常生活中使用。
第二节目前研究现状在做这次设计前，首先了解了一些现在数字钟的研究状况，通过查找，我总结了下面一些方法，通过对比，我选择了适合自己的方法，来实现我的设计。
一、采用小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现，时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需程序干预。
二、EDA技术实现采用EDA作为主控制外围电路进行电压，时钟控制键盘和LED控制，此方案逻辑电路复杂，且灵活性较低，不利于各种功能的扩展，在对电路进行检测比较困难。
基于74160的数字钟
9.4 数字钟数字钟电路是一个典型的数字电路系统,其由时,分,秒计数器以及校时和显示电路组成.下面介绍利用集成十进制递增计数器(74160)和带译码器的七段显示数码管组成的数字钟电路.计数器74160和七段显示数码管的功能及使用方法在8.4节已有叙述.1. 利用两片74160组成60进制递增计数器利用两片74160组成的同步60进制递增计数器如图9.4-1所示，其中个位计数器（C1）接成十进制形式。
十位计数器（C2）选择QC与QB做反馈端，经与非门输出控制清零端（CLR’），接成六进制计数形式。
个位与十位计数器之间采用同步级连方式，将个位计数器的进位输出控制端（RCO）接至十位计数器容许端（ENT），完成个位对十位计数器的进位控制。
将个位计数器的RCO 端和十位计数器的QC、QA端经与们由CO端输出，作进位输出控制信号。
当计数器状态为59时，CO端输出高电平，在同步级联方式下，容许高位计数器计数。
选择信号源库中的1HZ方波信号作为计数器的测试时钟源。
因为秒与分计数均由60进制递增计数器来完成，为在构成数字钟系统时使电路得到简化，我们将图9.4-1虚线框内建立部分用子电路表示。
具体操作过程如下：在EWB主界面内建立图9.4-1所示60进制计数器，闭合仿真电源，经过功能测试，确保计数器工作正常。
选中虚线框内所示部分电路（C ircuit）菜单中的创建子电路（Creat Subcircuit……）项，主界面内出现子电路设置对话框，在对话框内添入电路名称（60C）后，选择在电路中置换（Replace in Circuit）项，得用子电路表示的60进制递增计数器如图9.4-3所示。
2、用两片74160组成24/12进制递增计数器图9.4-4所示电路是由两片74160组成的能实现12和24进制转换的同步递增计数器。
图中个位与十位计数器均接成十进制计数形式，采用同步级连方式。
选择十位计数器的输出端QB和个位计数器的输出端QC通过与非门NAND2控制两片计数器的清零端（CLR’），利用状态24反馈清零，可实现24进制递增计数。
数字电子课程设计报告
数字电子课程设计报告——多功能电子钟一、设计题目多功能数字电子钟的设计二、设计要求1.有“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能。
（设计秒脉冲发生器）；2、有整点报时功能。
（选: 上下午、日期、闹钟等）3.用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。
4.供电方式: 5V直流电源三、设计任务1.画出数字电子钟的电路图。
2.用EWB进行功能仿真。
3.撰写课程设计说明书四、设计总体框图和总电路图图1 多功能数字电子钟系统框图图2 总电路图五、设计方案及论证主电路是由TTL集成电路功能部件和单元电路构成。
本方案主要功能特点:1.实现“时”、“分”、“秒”（23小时59分59秒）显示且有校时功能；2.自行设计的用555定时器组成的多谐振荡器和分频器组合的秒脉冲发生器, 可以代替1Hz方波信号源是电路正常运作；3、有星期的显示功能, 以及时钟12/24进制的转换, 并能同步正常进位；4.实现整点报时功能。
1.振荡器的设计振荡器是数字电子钟的核心部件。
有以下两种方案:方案一: 选用石英晶体构成的振荡器电路石英晶体振荡器的精度较高, 由于振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟的及时的准确程度, 而且, 通常情况下, 震荡器的频率越高, 计数精度越高, 所以多数都采用石英晶体振荡器, 如：电子手表中的晶体振荡器电路。
方案二: 555定时器构成的振荡器555定时器构成的晶体振荡器的精度不比石英晶体振荡器, 不过考虑到555定时器在数字电子中有广泛的应用, 而且本设计中不要求很高的精度, 所以这里采用555定时器构成多谐振荡器, 设置振荡频率为1kHz 。
电路图如下：图3 555定时器接成的秒脉冲发生器555定时器频率计算公式:添加公式2ln )2(121C R R f += 周期 T=1/f 根据公式, 设置R1=R2=4.77M Ohm , C=0.1uf 则f 1Hz,T 1s2.分频器设计分频器的设计目的: 产生等间距的频率稳定的标准秒脉冲信号。
EWB软件使用说明
编 码 器
算 术 运 算
计 数 器
移 位 寄 存 器 译 码 条 形 光 柱
触 发 器
RS
电 压 表
JK
电 流 表
JK
灯 泡
D
指 七 示 段 灯 数 码 管
D
译 码 数 码 管
峰 鸣 器
条 形 光 柱
分析图
控制器件库
电 压 微 分 器
电 压 积 分 器
电 压 比 例 模 块
传 递 函 数 模 块
乘 法 器
自 定 器 件 库
信号源库
接 地
电 池
直 流 电 流 源
交 流 电 压 源
交 流 电 流 源
电 压 控 制 电 压 源
电 压 控 制 电 流 源
电 流 控 制 电 压 源
电 流 控 制 电 流 源
Vdd 时 钟 源
电 压 源
Vcc
电 压 源
调 幅 源
调 频 源
压 控 正 弦 波
压 控 三 角 波
压 控 方 波
信号波形选择按钮
频率
负端
正端
占空比
幅度
偏值
双踪示波器
示波器的图标和面板如下所示。
时基控制
面板展开
外触发输入
接地 触发 A通道 B通道
X轴偏置
Y轴偏置
Y轴输入方式
自动触发
触发控制
为了能够更细致地观察波形，按下示波器面板上的Expand按钮将面板进一步展开成下 图所示。通过拖曳指针可以详细读取波形任一点的读数，以及两个指针间读数的差。
与 门 芯 片
或 门 芯 片
与 非 门 芯 片Fra bibliotek或 非 门 芯 片
数字时钟课程设计
数字时钟课程设计数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。
虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示日期、农历、以及星期等,给人们的生活带来了方便。
另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能,且闹钟铃声可自选,使一款电子钟具备了多媒体的色彩。
1绪论1.1课题背景及目的在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。
早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，随着数字集成电路性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。
小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。
它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
随着电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。
根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能定时系统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。
它可以执行不同的时间表（考试时间和日常作息时间）的打铃，可以任意设置时间。
这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可能。
1.2数字时钟的应用数字电子钟具有走时准确，一钟多用等特点，在生活中已经得到广泛的应用。
虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但是人们对电子产品的应用要求越来越高，数字钟不但可以显示当前的时间，而且可以显示日期、农历、以及星期等，给人们的生活带来了方便。
另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能，且闹钟铃声可自选，使一款电子钟具备了多媒体的色彩。
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时分秒计数器、校时电路、报时电路以及闹铃电路。
图1 数字钟原理框图
2.对于各个部分而言
数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。
数字钟计时周期是24，因此必须设置24计数器，秒、分、时由七段数码管显示。
为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。
设计中采用开关控制校时直接用秒脉冲先后对“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。
3.各独立功能部件的设计
振荡器
振荡器是计时器的核心，其作用是产生一个标准频率的脉冲信号。
振荡频率的精度和稳定度决定了数字钟的质量。
图2采用集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器。
输出的脉冲频率为fS=1/[(R1+2R2)C1ln2]=1KHZ，周期T=1/fS=1ms。
附555定时器的功能表
输入输出
阀值输入（v11）触发输入（v12）复位（RD）输出（VO）发电管T
×× 0 0 导通
<2/3VCC <1/3VCC 1 1 截止
>2/3VCC >1/3VCC 1 0 导通
<2/3VCC >1/3VCC 1 不变不变
图2
（2）秒计时器（60进制）
获得秒脉冲信号后，可根据60秒为一分，60分为一小时，24时为一个
计数周期的计数规则，分别确定秒，分，时的计数器。
由于秒和分的显示都为60进制，因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器，十位为六进制计数器，可利用两片74160集成电路来实现。
74160和74161一样，具有相同的逻辑符号，引脚图和功能表，各引脚图的功能和用法也相同。
所不同的仅在于74160是十进制，而74161是十六进制。
用6片74160构成秒计时器、分计时器、时计时器。
芯片1、2构成秒计时器，74160为10进制，因为秒的十位为六进制，所以要改变进制就要进行改造，芯片2的QD Qc QB QA当输出为0110时，与非门输出为0，清零端使芯片清零。
芯片3、4构成分计时器，原理和秒计时器一样。
芯片5、6构成时计时器，由于时为24进制，所以，当芯片5的QB为1并且芯片6的Qc
为1时此时应让芯片强制清零。
所以连接一个与非门，在这个条件成立时，与非门的输出将使芯片强制清零
（3）时间校对电路
时间校对电路由一个开关组成，开关
的引脚一个节上一级的进位信号，一个接555定时器的输出端。
当需要校对时间的时候，我们可以把开关接至555定时器的输出端，平常时开关打至上一级的进位信号端。
4系统电路图
5计时仿真图
【安装和调试】
用示波器检测集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器的输出信号波形和频率，555振荡器输出频率应为1000HZ。
将频率为1000Hz的信号送入分频器，并用示波器检查各级分频器的输出频率是否符合设计要求。
将1秒信号分别送入“时”、“分”、“秒”计数器，用显示器检查计数器的工作情况，看计数器是否按设计的进制计数。
观察校时电路的功能是否满足校时要求。
当分频器和计数器正常工作后，将各级的电路相连，观察数字钟能否准确正常工作
检查计数器能否正常整点报时以及能否按设置时间闹铃。
【元件清单】
器件名称型号数量
数码管显示器四段数码管 6
十进制计数器 74160 6
多输入与非门 3
定时器 555 1
非门 2。