数字时钟的Multisim设计与仿真
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。
数字钟的设计与仿真-完整演示、功能强大
闹钟
计时
开关群
五、原理图的设计
2、计时原理
五、原理图的设计 2.1 秒信号的产生 由555 定时器 得到1Hz 的脉冲，功能主要是产生标准秒脉冲信 号和提供功能扩展电路所需要 的信号。 555计时器构成的多谐振荡器的工作原理：
它由分压器、比较器、基本R—S 触发器和放电三极管等部分组成。
五、原理图的设计
2.3 译码电路设计之星期的显示 关于星期的显示，本小组采用指示灯亮灭来指示星期。
五、原理图的设计
2.3 译码电路设计 星期显示的译码电路直接由基本门电路组成：
五、原理图的设计 2.4 整点报时功能原理
蜂 鸣 器
判断是 否 是否 为55秒 前50秒 后
五、原理图的设计
555计时器的内部结构图
A
∞
A
∞
五、原理图的设计
多谢振荡器的模拟电路图
五、原理图的设计
2.2 计数器模块原理 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 74LS161N 的反馈置数法来实现十进制 功能和六进制功能，根据74LS161 的结构 把输出端的0101 （十进 制为5）用一个与非门74LS00 引到Load 端便可置0，这 样就实现了 六进制计数。同样，在输出端的1001 （十进制为9）用一个与非门 74LS00 引到Load 端便可置0，这样就实现了十进制计数。在分和秒 的进位时， 用秒计数器的Load 端接分计数器的CLK控制时钟脉冲， 脉冲在上升沿来时计数 器开始计数。时计数器可由两个十进制计 数器串接并通过反馈接成二十四制计数器。
三、设计结果
我小组设计的数字钟已达到设计要求。可完成基本的计时功 能。 并设计有拓展项目：闹钟功能，计时部分添加星期的显示。
数字时钟仿真设计
基于multisim 10.0 的数字时钟仿真设计一、设计目的1、综合运用数字电路的知识，掌握数字时钟的设计方法。
2、掌握计数器、译码器、分频器的设计原理和设计方法。
3、掌握运用仿真软件multisim 10.0 设计综合数字电路的方法。
二、设计意义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、校时方便、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。
三、设计要求1、设计一个具有时、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。
5、用74系列集成电路设计实现6、电路实现的各功能部分用子电路表示。
四、数字时钟的工作原理数字时钟由振荡器、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。
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；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”采用二十四进制或十二进制计数器，可实现对一天24h或10h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 数字时钟的原理框图五、单元电路设计单元电路分为小时计时模块、分钟和秒计时模块、整点译码电路、时钟产 生电路、校时电路等。
待单元电路设计完成后，将各单元电路进行封装连接得到 总体电路，进行总体电路的仿真、调试，最终完成数字时钟的设计。
multisim简易数字钟设计
实验名称 : 简易数字钟设计系别：班号：实验者姓名：学号：实验日期： 2013 年 11 月实验报告完成日期： 2013 年 12 月指导老师意见：摘要：本数字钟实现了基本时间显示（包括分钟、小时、星期）、时间调整、闹钟以及精度为的秒表。
用于显示的数码管可实现时间、闹钟、秒表显示。
下面从外部到内部对时钟各模块说明并在最后介绍按键使用。
一、使用说明：（一）下表是操作步骤说明（从左到右逐级选择）：（二）说明各按键的作用：1、SWITCH1：为显示切换也可以说是功能切换，因为这两者是同时进行的，当切到显示闹钟时，你可以调整闹钟。
2、SWITCH2:次级切换按键，比如当切到闹钟时，你可以通过波动它而选择要调小时还是分钟；3、INC：由于它大部分时间是在发生脉冲使当前对象的值增一的效果，故命名为INC。
但在基本时间功能处还有清零功能，在秒表功能处有开始/暂停的功能。
4、CLR:在基本时间时是所有清零的功能，在秒表功能时是秒表清零功能。
二、各模块说明。
最外层为：○1 clock_base（基本时间计数）；○2 ALARM&&SCREEN(闹钟判断、秒表功能和闹钟、秒表、时间显示切换)；○3SET_NUM(设置闹钟)；○4FUNCTION_CH（按键翻译）附注：显示秒的数码管可去除。
信号源为10Hz的时钟信号。
秒表时，小时数码管为秒，分钟左一数码管为秒。
(一)clock_base：本模块实现秒、分、时、星期计数。
由一片七进制计数器、一片24进制计数器、两片60进制计数器以及一片10进制计数器74160N构成（因为只允许用一个时钟信号源，为满足秒表需要故用之）。
七进制、24进制、60进制计数器最后说明。
(二)ALARM&&SCREEN本模块实现功能：1、通过当前时间与设定的时间相比较实现闹钟功能并附有闹钟使能；2、用一片10进制计数器和一片60进制计数器实现秒表功能并附有开始/暂停和重置功能；3、用若干三或非门、非门、若干与门实现闹钟、秒表、时间显示切换。
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。
哈工大-电工电子-大作业-数字钟仿真
数字电路实现可调时数字钟的设计和基于Multisim的仿真
学院：机电工程学院
专业：机械制造及其自动化
班号： 0908106
姓名： XXXX
学号： XXXXXXXXXX
数字可调时时钟的设计及仿真(Multisim)
主要部分分为：
秒信号产生部分 + 时间显示部分部分 分为！子电路
1. 秒信号产生（振荡、分频）
图中：上面左侧为由555构成的多谐振荡器、中间为74ls161(A)、右侧为74ls161(B)。
下面 左侧为74ls161(C) 右侧为
74ls112.
使用软件：
NI Multisim 10.0.01
上图为接示波器测量
产生的信号Io1处用示波器测得为上图，知很精确
(5个周期时，正好为5s！由此知极为接近1s)，达到精度要求2.时钟部分（加法器、显示模块、校时模块）
上图为仿真完全的时钟部分图：
上图为60进制加法器(两片72ls90、两个74ls00连接实现)
上图为24进制加法器原理图(两片72ls90、两个74ls00连接实现)
上图为调节时间部分
原理：当把单刀双掷开关掷下时候（既是把秒的信号接到分针的时钟信号上，这样就实现了分钟时间的快速走动，至满意是即可取消开关）；
上图为在电脑中进行仿真的过程！
上图为用调时间的功能调到23：59:58 以观察接着发生的事：
嘿！23:59后跳回00:00：00 ！GOOD
调到当前时间
此为调整到当前时间(调制与电脑时间一致)
功能完美实现
学号：1090810613
姓名：郭凯。
基于Multisim 8的数字钟的设计与仿真
收稿日期:2007-10-01 作者 杨庆 男 48岁 硕士 副教授基于Multisim 8的数字钟的设计与仿真杨 庆(湖北民族学院电气工程系,湖北恩施445000)摘 要:应用Multisim8进行数字钟设计与仿真。
可以有效的简化设计过程,不失为一种很好的设计方法,Multisim8作为一种高效的设计平台。
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。
关键词:Multisim8;数字钟;设计;仿真中图分类号:TN707;G 434;TP39 文献标识码:A0 引言在电子技术高速发展的今天,采用软件仿真的方法,在计算机上虚拟出一个测试仪器先进、元器件品种齐全的电子工作台,克服了实验室的条件限制,避免了使用中仪器损坏等不利因素,通过计算机完成电路的功能设计、性能分析、时序测试以及印刷线路板的自动布线,它与传统的设计方式相比较,采用计算机虚拟技术进行电子线路的分析和设计,大大提高了设计效率。
Multisim8是加拿大Interactive Image Technologies 公司继Multisim2001、Multisim7后,于2004年推出的Multisim 最新版本,是该公司电子电路仿真软件EWB (Electronics Work 2bench ,虚拟电子工作台)的升级版。
目前,EWB 包含电路仿真设计的模块Multisim 、PCB 设计软件Ultiboard 、布线引擎Ultiroute 和通信电路分析与设计模块Commsim 等4个部分,能完成从电路仿真设计到电路板图生成的全过程。
这4个部分相互独立,可以分别使用。
Multisim8是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
其元器件库提供数千种电路元器件供实验选用,同时也可以新建或扩充已有的元器件库,而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到,因此可以很方便地在工程设计中使用[2]。
Multisim8的虚拟测试仪器仪表种类齐全,有一般实验用的通用仪器,如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流电源,还有一般实验室少有或没有的仪器,如波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测量仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
基于Multisim13的数字钟的设计与仿真
基于Multisim13的数字钟的设计与仿真作者：王迎勋王香黄家平臧红岩来源：《科技创新与应用》2017年第09期摘要：首先论述了数字电子技术中计数器的相关理论知识，然后论述了Multisim13的数字钟的总体设计方案，并分别对各计数器单独进行设计和仿真，最后对整个数字钟进行仿真测试。
关键词：计数器；Multisim13；数字钟；设计；仿真引言数字钟是一种用数字电子技术实现时、分、秒同时显示计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，并且没有机械装置，使用起来方便快捷，具有很长的使用寿命，近年来得到广泛使用。
数字钟可以是单片的也可以是集成的，其实现方式有很多种，可以用中小规模集成电路组成数字钟；也可以利用专用的数字钟芯片配以显示电路；还可以用单片机来实现，本文的数字钟是采用Multisim13进行设计和仿真的。
采用软件仿真的方法，克服了实验室的条件限制，避免了使用中损坏等不利因素。
[1]Multisim13是美国IN公司开发的一款强大的电路模拟软件，可以进行复杂的板级电路模拟和数字电路仿真，还可以用Multisim来进行数字电路PCB板的设计，此版本还可以单片机等MCU的仿真。
全新的Multisim13包括以下优势：（1）电路参数和参数扫描分析。
（2）结合NI myRIO and Digilent FPGA对象进行数字电路教学。
（3）使用IGBT和MOSFET热模型进行电力电子分析。
（4）包括超过26，000个元件的元器件库。
（5）通过用于LabVIEW系统设计软件的Multisim API工具包实现设计自动化。
1 电路设计与仿真单元电路设计与仿真：（1）二十四进制计数器的设计与仿真二十四进制计数器电路采用两片74160N实现，当个位计数电路计数到9的时候同时向十位发出进一位信号脉冲，当计数到24的时候，个位输出端输出0100，十位输出端输出0010，将个位的输出端QC与十位的输出端QB通过一个与非门同时接到两片计数芯片的清零端，其设计电路和仿真结果分别如图1和图2所示。
数字钟的设计与仿真
综合实践（论文）题目数字钟学院通信与电子工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师摘要：本次设计主要是利用数字电路实验箱上的74LS160、555定时器、74LS00与七段显示译码器设计简易数字钟,实现准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
由于采用纯数字硬件设计制作，与传统机械表相比，它具有走时准、显示直观、无机械传动装置等特点。
它的小时周期为12，分和秒的周期为60。
关键字：数字时钟时计数器分计数器秒计数器校时器目录摘要： (I)第1章绪论 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计任务 (1)第2章总体框图 (2)2.1 总体框图 (2)2.2 设计思路及模块功能 (2)第3章选择器件 (3)3.1 74LS160（本实验需要6片） (4)3.2 74LS04（本实验需要1片） (6)3.3 74LS00（本实验需要2片） (7)3.4 74LS20（本实验需要1个） (8)3.5 LED（本实验需要6个） (9)3.6 三极管8099（本实验需要1个） (11)3.7 小灯泡（本实验需要1个） (11)第4章功能模块 (13)4.1 秒脉冲发生器 (13)4.2 计数译码显示 (13)4.3 整点报时电路 (17)第 5章总体设计电路图 (19)结论 (21)参考文献 (22)附录 (23)第1章绪论1.1 设计要求能进行正常的时，分，秒计时功能，分别由6个数码管显示24h,60min,60s.Sb键进行校时：按下Sh键时，时计数器一秒速度递增，并按24循环，记满23后再回00.Sm键进行校分：按下Sm键时，分计时器以秒速度递增，并按60计数循环，记满59后再回00，但不能向“时”进位。
Sc键进行秒清零：按下Sc键时，可对秒清零。
扬声器整点报时：当计时器达59'51、59'53、59'55及59'57时，鸣叫声频率为500Hz；到达59'59是为最后一声整点报时，频率为1k Hz。
数字时钟的Multisim设计与仿真
数字时钟的Multisim设计与仿真电子电路Multisim设计和仿真学院：专业和班级：姓名：学号：数字时钟的Multisim 设计和仿真一、设计和仿真要求学习综合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. 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。
3. 发挥：增加闹钟功能。
二、总体设计和电路框图1. 设计思路1).由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。
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、秒计数器的时钟信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定时器构成的1Hz 秒时钟信号发生器。
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。
分计数器 时计数器 秒计数器 译码器 译码器 译码器 校时电路秒信号发生器 数码管显示 数码管显示 数码管显示 图 1. 数字钟4. 校时电路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。
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 闭合时，就可以自动进行校时。
当然也可以手动校准时间，这是需要不断地闭合、断开开关，每次只改变一个数。
其中C 是校时开关,D 是较分开关，开关E 用来控制秒得校准，断开时，秒显示为0。
四、整体电路原理图 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。
主要由震荡器、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、时间校准电路构成。
数字钟数字显示部分，采用译码与二极管串联电路，将译码器、七段数码管连接起来，组成十进制数码显示电路，即时钟显示。
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。
数字时钟电路的设计(Multisim仿真)
一、数字时钟电路的设计
1、设计任务和要求
设计一个数字时钟电路，要求显示时、分、秒，频率为1Hz。
2、基本设计思路
设计两个模60计数器（分别作为“秒”和“分”显示）和一个
模24计数器(作为“时”显示)
其中，用两片十进制计数器74LS162，同步级联，时钟频率为1
赫兹，当级联的计数器输出BCD码为01100000时，用一个二输
入与非门将“十位”的QC和QB两个输出接入CLEAR端，同时
接入下一个级联的计数器组，完成“秒”向“分”,同理实现“分”
向“时”的进位。
对于“时”,当计数器输出BCD码为00100100
时，用一个二输入与非门将“十位”的QB和“个位”的QC输
出接入CLEAR端。
最后将各片计数器的输出端都依次接LED数码管，显示时间变
化。
3、电路仿真结果
我们用Multisim进行仿真，得到了正确的结果，仿真过程中若
干时间点的结果如下：
秒分时
秒分时。
数字钟设计报告_multisim_附图
一、设计目的1、了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
2、通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3、学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计，并利用该软件对所设计的电子电路进行仿真测试。
4、通过对自己所设计的电子电路进行实际组装、测试，初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能，5、提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、设计内容、要求及设计方案1、任务利用multisim仿真软件和电子元器件设计并制作一个数字钟。
2、基本要求1）准确计时，以数字形式显示时、分和秒的时间。
2）如真实时钟，小时的计时要求为“12翻1”，分和秒的时间要求为60进制。
3）自由校正时间。
3、扩展功能1）定时闹钟功能。
2）仿广播电台正点报时。
4、总体方案数字钟电路的组成方框图如下图1所示，其主体电路的工作原理如下：由555定时器产生1kHz的脉冲信号，经由74LS90构成的三级分频器后，输出1Hz的单位脉冲，为由74LS90和74LS92构成的60进制秒计数器提供时钟，秒计数器十位再向74LS90和74LS92构成的60进制分钟计数器提供时钟脉冲，其高位再向由74LS191和74LS74构成的12进制小时计数器提供时钟脉冲。
秒、分和时计数器的输出分别接到各自的译码器的输入端，驱动数码管显示。
图1 多功能数字钟系统框图5、可选元器件与非门：74LS00 4片；计数器：74LS90 5片、74LS92 2片、74LS191 2片；译码器：74LS47 6片；数码管4只；555定时器：NE555 2片；发光二极管4只；触发器：74LS74 2片；逻辑门：74LS03 (OC)2片、74LS04 2片、74LS20 2片。
三、自己所负责的单元电路设计在最初的小组分工中，本人主要负责整个电子电路第一步的振荡器与分频器的设计工作。
基于multisim的多功能数字钟设计与仿真
基于multisim的多功能数字钟设计与仿真
赵兵文;毛莉萍
【期刊名称】《数字技术与应用》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】数字钟是一种利用数字电子技术实现时、分、秒计时的钟表。
本文介绍了以Multisim仿真软件为平台设计多功能数字钟,对电路的设计原理、构成方法做了详细的介绍,使用虚拟仪器、虚拟元件完成单元电路及总体电路系统的设计与仿真。
利用Multisim仿真与硬件设计互补,实现了虚实互补,为实验教学中加强电子电路的综合设计环节提供了便捷途径。
【总页数】2页(P135-136)
【作者】赵兵文;毛莉萍
【作者单位】新疆医科大学新疆乌鲁木齐830011
【正文语种】中文
【中图分类】TH714
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基于Multisim 10的数字时钟的设计与仿真
基于Multisim 10的数字时钟的设计与仿真
张喜凤
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2017(000)003
【摘要】Multisim10作为一个高效的电路设计平台,是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件.应用Multisim10电路仿真工具设计了一款数字时钟电路,所设计的数字时钟可直接在数码管上显示"时"、"分"、"秒"十进制数字,同时具有校时功能,可分别对"时"、"分"、"秒"进行单独校准.计时过程具有整点自动报时功能.仿真结果表明,基于Multisim的数字时钟的设计是可行的,这种方法也为其他电子系统的灵活设计提供了方向.
【总页数】3页(P152-154)
【作者】张喜凤
【作者单位】陕西国防工业职业技术学院
【正文语种】中文
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基于Multisim 9的数字电子钟设计与仿真
万方数据进行设计。
若要进行修改，同样采用以上步骤。
６０进制图２６０进制计数器层次模块图３层次块电路设置由此，采用４５１８十进制计数器，设计了６０进制和２４进制的计数器，计数器的内部电路分别如图４、图５所示。
图４６０进制计数器连线图３．２校准电路同样的方法，设计校准电路的层次电路时，设计为６个输入口、３个输出口，其内部电路如图６所示。
为便于使用，将校准开关外接。
校时电路工作过程如图７所示，正常工作情况下，Ｊ。
断开，Ｊ。
，Ｊ。
闭合，秒脉冲进入计数器。
当需要对秒进行校正时，闭合和断开Ｊ。
，直到需要的数字为止；需要对分校正时，Ｊ。
处于闭合的情况下，断开Ｊｚ，秒脉冲进入到分计时，则分计数器快速计数，直到显示的时间为需要的数字为止，再闭合Ｊｚ；同理，可以对时进行校正。
图５２４进制计数器连线图图６核准电路连线图图７数字电子钟连线图４整机电路安装调试在Ｍｕｌｔｉｓｉｍ中，执行Ｐｌａｃｅ／ＨｉｅｒａｃｈｉｃａｌＢｌｏｃｋ命令，找到已存储的层次块，点打开即可出现在电路模板１８５万方数据万方数据基于Multisim 9的数字电子钟设计与仿真作者：罗映祥， LUO Ying-xiang作者单位：重庆三峡学院,物理与电子工程学院,重庆,404000刊名：现代电子技术英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷(期)：2010，33(9)被引用次数：0次1.阎石数字电子技术基础 20062.杨志忠电子技术课程设计 20083.聂典Multisim 9计算机仿真在电子电路设计中的应用 20074.周凯EWB虚拟电子实验室:Multisim 7 & Ultiboard 7电子电路设计与应用 20055.罗映祥Multisim电路仿真软件在差分电路分析中的应用 2008(1)6.罗映祥Multisim 2001电路仿真软件在负反馈电路教学中的应用 2008(7)7.汪建立基于Multisim 2001软件的数显抢答器设计与仿真 2004(4)8.甘庆玉.韦鸿Multisim 10.0在电子秒表实训教学中的仿真应用 2009(8)9.董玉冰基于Multisim 9.0简易数字频率计的设计与仿真 2009(6)本文链接：/Periodical_xddzjs201009055.aspx授权使用：北京电子科技学院(bjdzkjxy)，授权号：407c8aa1-03ed-48d0-b8cb-9ecf013c666c下载时间：2011年4月24日。
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数字时钟的Multisim设计与仿真
电子电路Multisim设计和仿真
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专业和班级：
姓名：
学号：
数字时钟的Multisim 设计和仿真
一、设计和仿真要求
学习综合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. 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。
3. 发挥：增加闹钟功能。
二、总体设计和电路框图
1. 设计思路
1).由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。
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、秒计数器的时钟信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定时器构成的1Hz 秒时钟信号发生器。
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。
分计数器 时计数器 秒计数器 译码器 译码器 译码器 校时电路
秒信号发生器 数码管显示 数码管显示 数码管显示 图 1. 数字钟
2. 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 。
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 2. 时钟信号图3. 分秒
4. 校时电路
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。
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 闭合时，就可以自动进行校时。
当然也可以手动校准时间，这是需要不断地闭合、断开开关，每次只改变一个数。
其中C 是校时开关,D 是较分开关，开关E 用来控制秒得校准，断开时，秒显示为0。
四、整体电路原理图 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。
主要由震荡器、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、时间校准电路构成。
数字钟数字显示部分，采用译码与二极管串联电路，将译码器、七段数码管连接起来，组成十进制数码显示电路，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1Hz 。
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,可以用图 4. 时
图 5. 校
校时电路校时、校分。
图 6. 整
五、仿真结果
1. 1hz脉冲产生电路仿真
振荡器可由晶振组成，也可以由555与RC组成的多谐振荡器。
由555定时器得到1Hz的脉冲，功能主要是产生标准秒脉冲信号和提供功能扩展电路所需要的信号。
仿真分析开始前可双击仪器图标打开仪器面板。
准备观察被测试波形。
按下程序窗口右上角的启动／停止开关状态为1，仿真分析开始。
若再次按下，启动／停止升关状态为0，仿真分析停止。
电路启动后，需要调整示波器的时基和通道控制，使波形显示正常。
为了便于观察特把频率加大。
由图可见，所设计的电路可以产生方波。
2. 脉冲输出电压观察 在仪表栏里选用万用表接到555定时电路的输出端，设置万用表输出为直流电压。
点击运行按钮，由仿真结果可知脉冲输出电压较稳定，开始小幅度变化，最后稳定在
3.33v 。
与最初设计基本相符。
3. 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。
图7(a). 产生图7(b). 产生
图8. 脉冲数出电
4. 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。
5. 总体电路仿真结果 1). 秒计数向分计数进位仿真。
如图连接好电路，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。
图9. 60进制计数
图10. 24进制计数
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的时钟信号源，经过运行仿真后，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. 开关校时电路仿真结果
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随意，C、D闭合时，时，分自动校时；当手动校时时，每开关一次示数增加1。
E开关用来较秒的，闭合时正常工作，断开时秒显示器为零，整个电路不工作。
可以起到较秒的作用。
经过仿真实验开关设置合理，可以起到预定的效果，能够有效地校准时、分、秒。
六、结论
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。
七、利用Multisim仿真软件设计体会
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，但通过自己的努力和同学的帮助都一一克服了。
首先，连接电路图过程中，数码管不能显示，后经图形放大后才发现是电路断路了。
其次，布局的时候因元件比较多，整体布局比较困难，因子电路不如原电路直观，最后在不断努力下，终于不用子电路布好整个电路。
调试时有的器件在理论上可行，但在实际运行中就无法看到效果，所以得换不少器件，有时无法找出错误便更换器件重新接线以使电路正常运行。
在整个设计中，74LS160的接线比较困难，反复修改了多次，在认真学习其用法后采用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，预置的频率一开始用的是1hz，结果仿真结果反应很慢，后把频率加大，这才在短时间内就能看到全部结果。
总之，通过这次对数字时钟的设计与仿真，为以后的电路设计打下良好的基础，一些经验和教训，将成为宝贵的学习财富。