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0.1s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:
○1clock_base(基本时间计数);
○2ALARM&&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0.1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。
(三)SET_NUM
本模块为设置闹钟的模块。
用一片24进制计数器设置闹钟的小时部分,用一片60进制计数器设置闹钟的分钟部分,一片二选一实现调整的切换。
(四)FUNCTION_CH
本模块实现按键的翻译。
本数字钟使用4个按键,通过本模块可用此4个按键实现基本交互需要。
用了一片3选一和一片5选一的顺序脉冲发生器以及一片T触发器。
(五)基本模块说明:
1、60进制计数器:用两片74160N实现同步六十进制计数器:
2、24进制同步计数器:用两片74160N实现之:
4、七进制计数器:用一片74160N生成:
5、二选一顺序脉冲发生器:用两片D触发器构成,三选一、五选
一顺序脉冲发生器同理,只不过分别用了三片、五片D触发器,电路图分别如下:
此处需注意的是:二选一、三选一的输出是1顺序发生,五选一是0顺序发生。
6、T触发器:用一片JK触发器将J和K连接而成:
三、心得体会:
要交了就不说了。
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 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。
简易数字钟设计
简易数字钟设计简易数字钟设计⼀、摘要信息时代,时间观念深⼊⼈⼼,所以掌握数字钟的设计具有⼀定的时代意义,并且使⽤Multisim进⾏分⽴元件设计数字钟,可以⼤⼤提升个⼈数字电路的素养。
设计思路是从上⾄下,先进⾏数字钟整体框架的设计,考虑各个⼦芯⽚的预留端⼝,再逐个设计各个⼦电路模块。
最终完成了时钟显⽰,调时,闹钟,定点报时以及万年历的功能。
并且总的控制点预留了新功能的接⼊⼝,这样⼦就可以⼗分⽅便的进⾏新功能的加⼊。
⽬录⼆、前期准备1、数电知识的复习门电路,计数器,触发器,555触发器以及卡诺图等相关知识。
2、Multisim相关知识的学习除基本操作之外,还应该学习两个设计⼤型电路的相关知识。
(1)总线技术:图2-2-1 总线功能选择A、点击总线按钮,然后进⾏绘制,便可以得到总线。
图2-2-2 总线图样。
B、双击总线进⾏总线端⼝的添加:图2-2-3 总线端⼝添加图C、单击添加后,可以进⾏端⼝的添加,有2种⽅式,第⼀种便是⼀次只能加⼀种端⼝,第⼆种是可以加⼊前缀相同,但是标号不同的多个端⼝图2-2-4 总线端⼝⽅式⼆添加图D、之后选择连线确认即可图2-2-5 总线连线图(2)⼦电路技术:A、新建⼀个⼦模块图2-3-1 ⼦电路添加⽅法图⽰B、添加管脚图2-3-2 ⼦电路管脚添加图⽰三、电路总设计思路图3-1 电路总设计思路图⽰⾸先考虑数字钟所有的功能:有时钟显⽰,调时,秒表,万年历,定点报时和闹钟⼀共6个功能,所以切换电路要预留6个以上的功能切换项。
(切换键设为“=”)其次,对于数字钟必须要有精确的秒发⽣器作为基础,由于Multisim本⾝软件的刷新频率问题,所以只好使⽤信号发⽣器作为数字钟的秒发⽣器。
最后,考虑显⽰功能,由于只能使⽤4个数码管,所以需要⼀个显⽰切换功能,然后再接⼊数码管。
(切换键设为“E”)。
四、⼦电路设计1、控制电路(切换功能电路)图4-1-1 控制电路搭建图(1)使⽤的是CD4017⼗路⼗节拍顺序脉冲发⽣器,由于暂时只有6个功能,所以改接为六路六节拍顺序脉冲发⽣器。
multisim_时钟的设计与仿真
哈尔滨工业大学数字时钟的设计与仿真目录1.设计要求2. 总电路图及工作原理3.电路组成介绍3.1 脉冲形成电路3.2 分频电路3.3 60进制计数器及显示电路3.4 24进制计数器及显示电路3.5 时间设置电路4. 电路的测试5. 分析与评价附录:元器件清单1.设计要求本次设计任务是要求用Multisim10.0软件设计一个数字时钟电路,即用数字显示出时间结果。
设计要求如下:(a)以数字形式显示时、分、秒。
(b)小时计时采用24进制的计时方式,分、秒采用60进制的计时方式。
(c)要求能够对时钟进行时间设置。
2. 总电路图及工作原理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74LS90D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,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。
电路的设计流程图如下所示3.电路组成介绍3.1 脉冲形成电路脉冲形成电路为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,故可令R1=5kΩ,R2=5KΩ,C=100nF。
(以上设置在实际仿真的时候速度过慢,故在实际仿真中)脉冲形成电路如下所示:3.2 分频电路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。
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。
