基于Multisim的时钟电路设计仿真原理图
基于Multisim10电子数字钟的设计与仿真
、图1 电子数字钟系统组成框图3 原理图的设计3.1 总原理图图2 电子数字钟总原理图3.2 工作原理3.2.1直流稳压电源串联型直流稳压电源的设计，该系统是由整流、滤波和稳压三部分组成，桥式整流电路加上电容滤波后，使输出的波形更平滑，稳压部分，一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。
当电网电压或负载变动引起输出电压Uo变化时，取样电路将输出电压Uo的一部分馈送给比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Uo的变化，从而维持输出电压不变。
[7]图4 整流滤波后电压的波形和稳压输出电压的波形仿真图5 整流滤波后电压的波形和稳压输出电压的波形3.2.2 1Hz标准脉冲发生器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。
3.2.3计数设计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。
3.2.4 译码显示电路设计译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。
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。
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。
电子时钟 Multisim仿真
一、设计指标1.时间以24小时为一个周期；2.显示时、分、秒；3.有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；4.保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
二、设计方框图三、元器件介绍1、74LS7474LS74内部结构图 74LS74管脚图2、74LS47译码器74LS47译码器LT L ×× × × ×H L L L L L L L (5)74LS47译码器真值表注：1、当需要0到15的输出功能时，灭灯输入（BI ）必须为开路或保持在高逻辑电平，若不要灭掉十进制零，则动态灭灯输入（RBI ）必须开路或处于高逻辑电平。
2、当低逻辑电平直接加到灭灯输入（BI ）时，不管其它任何输入端的电平如何，所有段的输出端都关死。
（H=高电平 L=低电平 ×=不定） 3、当动态灭灯输入（RBI ）和 输入端A 、B 、C 、D 都处于低电平而试灯输入(LT)为高时，则所有段的输出端进入关闭且动态灭灯输出（RBO ）处于低电平（响应条件）。
4、当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO ）开路或保持在高电平，且将低电平加到试灯输入(LT)时，所有段的输出端都得打开。
*BI/RBO 是用作灭灯输入（BI ）与/或动态灭灯输出（RBO ）的线与逻辑。
3、74LS39074LS390 管脚图双十进制计数器4、74LS08 2输入端四AND74LS08管脚图 74LS08真值表5、74LS00管脚图 6、74HC51D7 74LS51与或非门管脚图7、4060BP-5V4060BP管脚图4060BP结构图8、七段显示数码管数码显示器有多种，按显示方式可分为分段式、点阵式和重叠式；按发光材料可分为辉光显示器、荧光显示器、发光二极管显示器和液晶显示器等。
目前普遍使用的七段式数字显示器主要有发光二极管和液晶显示器两种。
这里主要介绍七段发光二极管组成的数码管原理。
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。
数字时钟的Multisim设计与仿真
数字电子技术课程设计学院：信息工程学院班级：电气二班姓名：刘君宇张迪王应博数字时钟的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?基础调研?应用设计、逻辑设计、电路设计?用Multisim软件验证电路设计?分析电路功能是否符合预期，进行必要的调试修改?撰写Project报告，提交Multisim?24???????显示精通过对软件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，计数器的接线比较困难，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。
数字电子技术基础感想（分工：完成24小时计时功能）本学期我们学习了数字电子技术基础这门课程，通过一学期的学习，我学习到了cmos门电路，ttl门电路，编码器，译码器，触发器和时序电路等数电专业的知识。
上学期接触过模拟电路的知识，在学习数电后，感受到了两门课很多相同又不同的地方。
老师在学期末给我们布置了一个作业，设计数字电路实现时钟功能的作业。
这次作业结合了大部分本学期所学习的知识，综合性极强。
我们在设计中应用了自动校时，并实现了闹钟的功能。
在扩展功能里，我们的时钟可以显示星期，可以整点报时，闹钟功能实现了彩铃响铃。
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：：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. 电路框图图1. 数字钟电路框图三、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。
图2. 时钟信号发生电路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。
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4. 时计时电路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。