EWB数字钟实验报告
EWB实验报告
EWB实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过使用 Electronics Workbench（EWB）软件，深入了解电子电路的设计、分析和仿真过程，掌握基本电子元件的特性和电路的工作原理，提高对电路理论知识的实际应用能力。
二、实验设备与软件1、计算机一台2、 Electronics Workbench（EWB）软件三、实验原理1、电阻、电容、电感等基本元件的特性电阻：阻碍电流通过，其阻值决定了电流的大小，遵循欧姆定律（U ＝ IR）。
电容：储存电荷的元件，其电容量决定了储存电荷的能力，电容的充放电过程与时间有关。
电感：储存磁能的元件，其电感量决定了对电流变化的阻碍作用，电感中的电流不能突变。
2、直流电路分析基尔霍夫定律：包括电流定律（∑I ＝0）和电压定律（∑U ＝0），用于分析电路中电流和电压的关系。
3、交流电路分析阻抗：电阻、电容和电感在交流电路中的综合表现，用复数形式表示。
相位关系：交流电路中电压和电流之间存在相位差，通过相量图可以直观地表示。
四、实验内容1、直流电路的仿真分析搭建一个简单的电阻分压电路，输入电压为 10V，两个电阻分别为2kΩ 和3kΩ，测量输出电压。
改变电阻阻值，观察输出电压的变化，验证欧姆定律和分压原理。
2、电容充放电电路的仿真分析构建一个电容充电电路，电源电压为 5V，电容值为10μF，串联一个1kΩ 的电阻，观察电容电压随时间的变化曲线。
改变电容值和电阻值，研究其对充电时间的影响。
3、交流电路的仿真分析设计一个 RLC 串联谐振电路，电阻为10Ω，电感为 10mH，电容为01μF，输入交流电压为 10V，频率可变。
改变输入电压的频率，观察电路中的电流和电压变化，找到谐振频率，并分析谐振时的电路特性。
五、实验步骤1、直流电路的仿真打开 EWB 软件，从元件库中选取电阻、电源等元件，按照电路图进行连接。
设置电源电压和电阻阻值，使用电压表测量输出电压。
运行仿真，记录输出电压的数据，并与理论计算值进行比较。
基于EWB软件的数字时钟设计
基于EWB软件的数字时钟设计一、引言数字钟是指利用电子线路构成的计时器。
数字钟应能达到的基础功能为计时并显示时、分、秒，同时还能进行时间调整；可增加附加功能如下：整点报时、闹钟、年月日功能等。
本文介绍、记录了基于EWB设计所需功能数字钟电路的方案及过程。
从设计思路到芯片选择，通过软件仿真，一步步调试、完善。
本数字钟具有基础功能，调试运行成功。
二、设计要求●设计秒、分、时及计数器级联；●校时、整点报时（从50秒开始绿灯闪烁提示，整点时红灯闪）；●闹钟功能；●年、月、日设计。
三、设计方案四、基本原理及具体设计（一）、数字钟系统构成1、数字钟的构成：计数器、显示器2、数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24进制计数器（00-23），两个60进制计数器（00-59）级联构成。
设计数字钟实际上就是计数器的级联。
3、60进制计数器的设计4、24进制计数器的设计5、计数器的级联设计（二）、芯片选型由于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，从设计简便考虑，芯片选择同步十进制计数器74160。
（三）、计数器电路计数器级联时的时钟构成方式采用同步时钟。
如下图：六十进制二十四进制级联由于非门会使CLK信号翻转，从而导致了分或者时是从一开始计数的，所以应将与非门拆成与门与非门，然后从与门直接接到下一级的CLK。
（四）、校时电路校时电路是通过一个单刀双掷开关实现的。
开关的一边是正常的进位电路，即将与门与下一级的CLK直接相连，最为下一级的进位，开关的另外一边的接出入的CLK信号，可以通过CLK信号直接对分、时进行校对。
具体电路图如下：（五）整点报时电路（从50秒开始绿灯闪烁提示，整点时红灯闪）（六）闹钟电路五、设计验证六、心得体会该门课程主要是用EWB软件做一个数字钟。
首先我学到了对EWB软件的深入了解以及将这个软件运用到电路的仿真中。
虽然之前就有用过该软件，但是对它的具体的运用并不是相当的了解，通过真两周以来的学习，开始慢慢的了解到EWB软件的用法了。
基于ewb的数字钟设计报告
电子线路实验基于EWB的数字钟设计摘要：本文介绍、记录了基于EWB设计所需功能数字钟电路的方案及过程。
从设计思路到芯片选择，通过软件仿真，一步步调试、完善。
本数字钟具有基础功能，调试运行成功。
关键字：数字钟 EWB一、数字钟简介数字钟是指利用电子线路构成的计时器。
数字钟应能达到的基础功能为计时并显示时、分、秒、星期，同时还能进行时间调整；可增加附加功能如下：整点报时、闹钟、年月日、秒表功能等二、设计思路三、芯片说明选用的芯片有74160、74138、741531、74160（1）芯片功能：Decade Counter truth table:___ ____CLR | LOAD | ENP | ENT | CLK | A B C D | QA QB QC QD RCO----|------|-----|-----|-----|---------|--------------------0 | X | X | X | X | X X X X | 0 0 0 0 01 | 0 | 0 | 0 | POS | X X X X | A B C D *11 | 1 | 1 | 1 | POS | X X X X | Count *11 | 1 | 1 | X | X | X X X X | QA0 QB0 QC0 QD0 *11 | 1 | X | 1 | X | X X X X | QA0 QB0 QC0 QD0 *1- *1 - RCO goes HIGH at count 9 to 0.（2）使用①利用160的count功能来实现时间计数器里的60进制和24进制等各种需要的进制如下为秒60进制，左边为低位，右边为高位，将高位0110返回到CLK'，高位置0，同时进位给分计数器②利用160组成4进制，作为调时模式下四个数码管的位型选择器的组成部分（见138芯片使用介绍部分）2、74138（1）芯片功能3-to-8 decoder/demultiplexer truth table:__ __ | Select |GL G1 G2 | C B A | Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7-----------|---------|-------------------------------X X 1 | X X X | 1 1 1 1 1 1 1 1X 0 X | X X X | 1 1 1 1 1 1 1 1-----------|---------|-------------------------------0 1 0 | 0 0 0 | 0 1 1 1 1 1 1 10 1 0 | 0 0 1 | 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 | 0 1 0 | 1 1 0 1 1 1 1 10 1 0 | 0 1 1 | 1 1 1 0 1 1 1 1-----------|---------|------------------------------0 1 0 | 1 0 0 | 1 1 1 1 0 1 1 10 1 0 | 1 0 1 | 1 1 1 1 1 0 1 10 1 0 | 1 1 0 | 1 1 1 1 1 1 0 10 1 0 | 1 1 1 | 1 1 1 1 1 1 1 0-----------|---------|------------------------------1 1 0 | X X X | Output corresponding to stored| | address 0; all others 1（2）使用调试/显示开关控制该部分电路的开启，开关功能如下：下显示上调时利用138译码器，和160配合实现调试电路中数码管位型的选择和字型的输出左边的138：控制在不同显示模式前提下该调整的计时器部分，如果是在时:分模式下启动调时，则只调整时:分 , 秒:00 模式下同理右边的138：前一片138的Y1端接这片138的G1端，作为字型信号输入；地址端由160产生的四进制数控制。
数字钟报告
厦门大学物理与机电工程学院数字钟设计——基于EWB的简易数字钟设计方案和探讨专业：物理系微电子专业姓名：曾泽英学号：19820082203296摘要本文依据针对简易数字中的设计要求及实际设计过程，说明了整体的设计方案和思路。
设计过程从总到分再到总，先规划整体框图，再构建各功能模块，最后连入总电路。
在设计过程中，利用软件仪器进行仿真，分析观察波形以检验是否符合设计要求。
经过调试后，数字钟运行良好，但仍然存在若干不足之处。
本文均将依次阐述。
关键词数字钟、EWB、74LS160一、数字钟功能简介所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。
相对机械钟而言，数字钟能够达到计时并显示年、月、日、小时、分钟、秒，同时能够对时钟进行调整。
其外观图如图1所示：闹钟/整点报时图 1 数字钟外观二、设计方案1、整体框图本数字钟的功能列表如下：1）基本功能：秒、分钟、小时、星期、日、月、年计时、显示及校对；2）整点报时功能：在每小时59分59秒发声（闪灯）提示；3）定时报闹功能：可设定闹钟定点报闹，时长为一分钟，可用开关关闭；4）秒表计时功能：精确至10ms，可开始、暂停、继续和清零。
依据数字钟的功能表，电路中应包括秒信号发生器、调整控制电路、时间计数器、显示电路和电源。
其整体功能框图如图2所示：2、方案说明整体的控制电路可分为同步和异步两种模式。
以下就两种方案分别进行详细说明和比较。
⑴同步电路同步电路为用一个时钟信号同时控制各个功能模块的运行，即为总线结构。
此种功能结构关系清楚，不易出现因器件延时所造成的非理想因素如毛刺等，违背设计初衷。
但同步电路控制和连线较为复杂，在功能模式众多的情况下需要较高的理论水平才能成功制作。
图3 同步电路结构图⑵异步电路异步电路在不同的模块间采用逐个控制的方式。
此种方式思路简单，是为一一对应关系，适合初学者及功能不太复杂的设计。
在本数字钟设计中，就采用了此种方法。
但异步电路存在着两大缺陷：其一是整体控制需要应用较多的门电路，其二是会出现在计数至5、9时的进位，需要调试改进。
数字钟实验报告
数字钟实验报告引言：数字钟是一种使用数字显示时间的时钟，它已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
通过数字钟，我们可以准确地了解当前的时间，从而更好地安排自己的生活。
本实验旨在探究数字钟的原理和制作过程，并通过实际的制作过程加深对数字钟的了解。
一、原理介绍数字钟的原理基于电子技术和计时器的结合。
其中，主要包括以下几个部分：时钟芯片、数码管、控制电路以及电源等。
1.时钟芯片：时钟芯片是数字钟的核心部件，它内置了计时器和时钟功能。
通过时钟芯片，我们可以实现时间的自动更新和准确显示。
2.数码管：数码管是数字钟的显示部分，它由数根发光二极管组成，能够显示0-9的数字。
通过不同的控制电流和电压，数码管可以根据时钟芯片的指令来显示相应的数字。
3.控制电路：控制电路是连接时钟芯片和数码管之间的桥梁，它负责将时钟芯片输出的信号转换为数码管可识别的信号。
控制电路可以通过编码器、解码器和集线器等元件来实现。
4.电源：电源为数字钟提供所需的电能，将电能转换为供时钟芯片和数码管正常工作所需的电流和电压。
二、实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下实验器材：晶体管、电阻器、电容器、发光二极管、电线、焊接工具等。
1.选择晶体管：在制作数字钟的过程中，我们需要选择合适的晶体管来实现数字的显示。
常见的晶体管有阳极、阴极共阳、阴极共阴等。
根据所需的显示效果选择不同类型的晶体管。
2.电阻器和电容器：电阻器和电容器是控制电路的重要组成部分，它们能够限制电流和调节电压，从而保证数字钟的正常工作。
3.焊接工具：焊接工具是将各个器材连接在一起的关键。
使用焊接工具进行焊接时，需要注意操作安全，确保焊点牢固。
三、实验步骤通过以下步骤，我们可以逐步完成数字钟的制作：1.划定电路板：首先，我们需要在电路板上进行标记，划定数字钟的各个部分的位置。
这一步骤旨在确保各个元件的安装位置准确无误。
2.安装元件：接下来，我们可以一步步安装各个元件。
首先，焊接晶体管和电阻器等固定元件，然后进行焊接。
数字钟设计报告——数字电路实验报告
数字钟设计实验报告专业:工程技术系班级:电信0901班姓名:XX学号:XXXXXX数字钟的设计目录一、前言 (3)二、设计目的 (3)三、设计任务 (3)四、设计方案 (3)五、数字钟电路设计原理 (4)（一）设计步骤 (4)（二）数字钟的构成 (4)（三）数字钟的工作原理 (5)六、总结 (9)七、附录 (10)一、前言数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置，以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便，已成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体与 555 振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极人的方便，而目大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、通断动力设备、以及各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
二、设计目的1.掌握数字钟的设计方法。
2熟悉集成电路的使用方法。
3通过实训学会数字系统的设计方法；4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法；5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法；6熟悉数字实验箱的使用方法。
三、设计任务设计一个可以显示时、分、秒的数字钟。
要求：1、24小时为一个计数周期；2、具有校时功能；3、具有整点报时功能；4、主要采用中小规模集成电路完成设计；5、电源电压+5V。
四、设计方案一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器、电路组成。
首先构成一个由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由74LS161采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器和七进制的周计数器。
数字电路电子钟设计实验报告
数字电路电子钟设计实验报告目录1．实验目的2．实验题目描述和要求3．设计报告内容3.1实验名称3.2实验目的3.3实验器材及主要器件3.4数字电子钟基本原理3.5数字电子钟制作与调试3.6数字电子钟电路图3.7数字电子钟的组装与调试4．实验结论5．实验心得1．实验目的※掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法；※进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力；※培养书写综合实验报告的能力。
2．实验题目描述和要求（1）数字电子钟基本功能数字电子钟是一个大众化产品，一般来讲应具有以下基本功能。
①能进行小时、分、秒显示。
②能进行小时、分、秒设置。
③能实现整点报时。
④能通过设置，实现任意时间报时。
（2）数字电子钟基本性能一个实用的数字电子钟应满足三个“度”：精度、亮度和响度。
①精度是指显示的时间必须准确。
②亮度是指显示的时间必须让人看得清楚。
③响度是指报时的声音必须清脆有力。
（3）数字电子钟用于教学设计时必须考虑的因素从教学角度来看，数字电子钟的设计应考虑以下几点。
①数字电路可由多种不同方案实现，在方案比较时应着重考虑所选用的方案在设计时能否把数字电路包含的主要知识全部囊括进去。
②应把数字电子钟分解成若干个模块，并在印制电路板设计时把各模块固定在不同的区域。
③应确保大多数学生能在规定时间内完成制作与调试。
④数字电子钟印制电路板（PCB）设计时除留下足够的训练内容让学生完成外，应设计一标准印制电路板设计示范区。
（4）本教材设计的数字电子钟总体方案根据以上分析，本教材把数字电子钟分解为信号电路、显示电路、计时电路、校时电路和报时电路五个功能相对独立的模块（如图8-1所示），采用如图8-2所示的设计方案，并按要求实施时参照一下规定进行。
①各模块的制作、调试按显示电路、信号电路、计时电路、校时电路和报时电路的顺序进行。
EWB实验报告
EWB实验报告一、实验目的EWB（Electronics Workbench）是一款用于电子电路设计与仿真的软件。
本次实验的目的在于熟悉 EWB 软件的操作环境和基本功能，通过设计和仿真电路，深入理解电路原理，掌握电路的分析和调试方法，提高解决实际电路问题的能力。
二、实验设备与软件本次实验使用的计算机配置为：处理器_____，内存_____，操作系统_____。
实验所采用的 EWB 软件版本为_____。
三、实验原理（一）电路基础知识电路由电源、导线、开关、用电器等组成。
电路中有串联、并联和混联等连接方式，不同的连接方式会影响电路中的电流、电压和电阻等参数。
（二）欧姆定律欧姆定律是电学中的基本定律之一，它表明在一段电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I ＝ U／ R 。
（三）基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。
KCL 指出在任一时刻，流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；KVL 表明在任一闭合回路中，各段电压的代数和等于零。
四、实验内容（一）简单直流电路的仿真1、设计一个由电源、电阻和电流表组成的简单直流电路。
2、设置电源电压为 5V，电阻值为10Ω ，使用电流表测量电路中的电流。
3、观察并记录电流表的读数，与理论计算值进行比较。
（二）串联电路的仿真1、构建一个由两个电阻串联的电路，电阻值分别为20Ω 和30Ω ，电源电压为 10V 。
2、测量两个电阻两端的电压以及电路中的电流。
3、验证串联电路中电流处处相等，总电压等于各电阻两端电压之和。
（三）并联电路的仿真1、设计一个由两个电阻并联的电路，电阻值分别为15Ω和25Ω ，电源电压为 15V 。
2、测量各支路电流和干路电流，以及两个电阻两端的电压。
3、验证并联电路中各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和。
（四）复杂电路的仿真1、构建一个包含多个电源、电阻和电容的复杂电路。
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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。
当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QC和QA 、个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与，从而产生报时控制信号。
4.利用EWB设计数字钟的其它扩展功能，如闹钟、秒表、多功能切换、倒计时、日历、万年历等。
电路截图（秒表功能）
工作原理：秒表由一个一百进制计数器构成。
时钟端接秒计数器的信号发生脉冲。
开关
C(CHANGG)切换功能，开关S（start）为秒表开始\z暂停。
开关R为请开关。
接计数器的清零端。
本次训练的心得体会：通过这几天对EWB软件的学习，我掌握了该软件的基本操作、各个电路的连接以及功能。
发现该软件是一款端电工学生非常容易上手、实用性很强的软件。
在实验过程中也遇到不少的问题、比如芯片的功能忘记、计数器的接法等等，这是我会去查数字电路的教科书或者选择询问老师，在这样的过程中提高自己的专注力。