基于Multisim的数字电子时钟设计报告
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数字电子技术电子时钟设计实验报告
MULTISIM数字电子技术电子时钟设计实验报告数字时钟一、实验目的学习综合数字电子电路的设计、实现和调试方法。
二、实验内容(1)设计一个24小时制的数字时钟。
(2)要求:计时、显示精度到秒;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。
三、设计方案首先构成一个555定时器和分频器产生震荡周期唯一秒的标准“秒”脉冲信号，由74LS160D采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制得分计数器、二十四进制的是计数器。
使用555定时器的输出作为秒计数器的CP脉冲，把秒计数器的进位输出作为分计数器的CP脉冲，分计数器的进位输出作为是计数器的CP脉冲。
使用SEVEN_SEG_COM_K_GREEN数码管作为显示器，74LS48为驱动器。
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。
四、性能指标精度稳定性五、电路框图整时计数器秒计数器分计数器点(24进制) (60进制) (60进制) 报时校时电路秒信号发生器六、电路原理图6.1 六十进制分秒电路 VCC12VVCCU1CLK2U12~CLR1~LOAD9GND8ENT106ENPRCO7155404DQD611CQC512GNDBQB413AQA3 14DCD_HEXVCC74LS160D12VU2CLK2VCC~CLR1~LOAD9U1328ENT10ENPRCO71512GND11DQD61110 CQC5129BQB413AQA314GNDDCD_HEX74LS160DU8AU7A297400N 32317400N60进制分秒电路该图使用的是整体置数，可靠性高。
首先将两片74LS160D接成百进制的计数器。
然后将电路的59状态译码产生LD=1信号，同时接到两片74LS160D上，在下一个计数脉冲到达时，将0000同时置入两片74LS160D中，从而得到60进制的计数器。
进位信号可以直接由门U9A引出。
6.2 二十四进制时电路35U5VCCCLK2~CLR1VCC12VU16~LOAD9ENT10ENPRCO23715GND22DQD21611CQC20512BQB4133AQA314GNDDCD_HEXVCC74LS160D12VU6CLK2~CLRVCC1~LOAD9U172ENT10ENPRCO71527DQDGND26611CQC25512BQB24413AQA314 GNDDCD_HEX74LS160DU11A7400N24进制时电路24进制计数器使用整体置零法接成的。
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。
Multisim做的数字时钟!完美运行
电子技术课程设计报告班级电信工程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，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: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。
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。
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。
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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/f
2.2 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。
其功能表如表2.1所示。
表2.1 BCD计数顺序
表2.1（续）BCD计数顺序
（1=高电平，0=低电平）
注：对于BCD（十进制）计数，输出Q A连到输入B计数。
2.2.1 分、秒位实现六十进制
电子钟的分、秒位是六十进制，在Multisim13中电路设计如图2.2：
图2.2
2.2.2 小时位实现二十四进制
电子钟的小时位是二十四进制，在Multisim13中电路设计如图2.3：
图2.3
2.2.3 星期位实现七进制
电子钟的星期位是七进制，在Multisim13中电路设计如图2.4：
图2.4
2.3 显示器
数码管，颜色自选，如图2.5所示。
图2.5
2.4 其他元器件
还需电源、电阻、开关、二极管若干。
三、虚拟实验平台与仿真
Multisim是美国国家仪器（NI）推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
本次设计实验采用Multisim13版本。
3.1 手动校准功能的实现
通过与、或门和单刀双掷开关实现校准功能，能分别对星期位、小时位、分钟位进行校对。
具体电路设计图如图3.1所示。
图3.1
当开关向上掷时校准功能关闭，当开关向下掷时校准功能开启。
3.2 整点报时功能的实现
电路设计图如图3.2所示。
图3.2 当分钟向小时进位时灯泡亮。
3.3 设计从设计从220V交流～6V直流
电路设计图如图3.3所示。
图3.3
3.4 数字电子时钟功能的实现
总的电路设计图如图3.4所示。
图3.4
附录设计总结与心得体会
通过本次为期三天的电子电路实训，我对Multisim仿真平台有了一定的了解，会用该平台做一些简单的电路设计，完成一些简单功能的实现。
本次数字电子钟的设计对我来说难度很大，因为第一次接触Multisim平台，拿到老师的要求后无从下手，之后是在网上查找了一些资料和翻阅数电书后才慢慢有了一些想法，有很多知识在这三天弄懂了，也求助了同学，最后终于做出了这个设计并成功实现预期的功能，还是很高兴的。
希望以后能有更多这样的机会来提升自己的能力。