基于74160计数器的电子时钟设计
简易数字钟设计(已仿真)
简易数字钟设计摘 要 本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。
详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB 下仿真通过。
关键词 数字钟，EWB ，74LS160，总线，三态门，子电路一、引言：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，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。
在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。
设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。
二、任务分析：能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。
总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。
方案一、采用异步电路，数据选择器将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。
方案二、采用同步电路，总线结构时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下： 显示 切换秒钟分钟 小时 控制1Hz 脉冲信号闹钟该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。
综上所述，本次设计采用方案二。
秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。
数电课设 数字时钟 74ls160
河北联合大学课程设计说明书设计题目数字电子钟专业自动化姓名学号************指导教师2012年1月8日2方案的选择2.1时钟信号源时钟信号源是时钟类项目的心脏，他的精确度直接影响到整个项目的性能。
要产生1Hz脉冲可用石英晶体振荡器和555多谐振荡器。
555多谐振荡器的优点是起振容易，振荡周期调节范围广，缺点是频率稳定性差，精度低，所以在本试验中不宜使用。
石英晶体振荡器不仅选频特性极好，而且谐振频率十分稳定，其稳定度可达10-10～10-11。
因此在本实验中我选择石英晶体振荡器。
2.2 分频器的实现2的因为时钟信号源已选中使用32768Hz,而输出的要求是1Hz的秒时钟信号，所以分频器需要实现15分频功能。
可以采用专用分频器，如六分频，十二分频，1/60分频器，常用集成电路有74LS92，74LS56,74LS57等。
也可以用各种进制计数器构成分频器，如CD4020,CD4040,CD4060，异步十进制计数器74LS90，同步十进制计数器74LS290，双时钟同步加减计数器74LS192都可以很容易构成十进制，十二进制，二十四进制，六十进制分频器。
还可以用脉冲分配器，如CD4017,CD4022.除此以外还可采用带有7段译码器的十进制计数器，连接LED时可以不再需要外加译码，如CD4026,CD4033。
结合本实验的特点，最后我使用了十四位2进制计数器CD4060，它可以进行214次分频，再用CD40132.3 译码显示器译码显示器可用带译码器的LED数码显示管，它的显示管可接受4输入8421BCD编码，因其内部有译码器，比较方便。
也可用译码芯片＋LED数码显示管，可采用74LS47，74LS48,CD4511等集成电路将BCD 码译成段码发送给8段发光二极管数码管，当然要选择相配的共阴极或共阳极译码驱动器。
在这个电路中我选择了CD4511+LED数码显示管。
3各部分电路原理及器件简介3.1 秒信号产生电路3.1.1振荡器振荡器是数字电子钟各位计数的基本时钟信号，要求产生的时钟信号必须频率稳定和精确。
数电课程设计数字电子钟
《数字电子技术》课程设计数字电子钟姓名院系班级学号时间2011年06 月10 日目录摘要 IINTRODUCTION (II)1数字电子钟设计方案 (1)1.1设计思想 (1)1.2简单数字电子钟的模块划分 (1)1.3设计要求 (1)2系统设计 (2)2.1设计总图 (2)2.2分秒功能60进制计数器 (3)2.3时功能 24进制计数器 (3)2.4校时电路 (4)2.5译码显示电路 (5)3仿真 (6)3.1仿真图 (6)3.2仿真过程 (7)3.3仿真结果 (8)4结论 (8)参考文献 (10)摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与机械钟相比，具有走时准确﹑直观等优点，所以得到了广泛的应用。
数字电子钟在生活中很常见，例如家里的电子钟，各车站里面的电子钟等。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
用74LS160(10进制同步计数器)和各种与或非电路等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示，构成了简单数字电子钟，并且实现电子钟的功能。
关键词：数字电子钟；74LS160十进制同步计数器；七段数码显示管INTRODUCTIONDigital electric clock is a kind of digital display second, points, the timing device, and when ZhongXiang machinery, with accurate than walking, intuitive and other advantages, so a wide range of applications, in the life is very common, such as the electric clock at every station at home, the inside of the electric clock, etc.The course is designed to use through the simple logic chip implemented digital electric clock. In 74 LS160 (10 into the synchronous counter) and various and or the circuit connected into 60 and 24 into the system, and then through the seven counter for digital pipe display, constitute the simple digital electric clock, and to realize the function of the electric clock.KEYWORDS: Digital electric clock; 74 LS160 decimal synchronous counter; These seven XianShiGuan digital数字电子钟1数字电子钟设计方案1.1设计思想要想构成数字电子钟，首先要有一个信号源，信号通过计数电路再经过显示电路显示出来。
数字电子技术课程设计--电子秒表的设计
数字电子技术课程设计--电子秒表的设计数字电子技术课程设计课程设计题目：电子秒表的设计目录摘要 (2)1引言 (3)1.1设计目的 (3)1.2技术要求 (3)1.2.1基本要求 (3)1.2.2提高要求 (3)1.3设计内容 (3)1.4工作原理 (3)2设计框图 (4)3各个部分功能简介 (5)3.1按键去抖电路 (5)3.2控制器电路 (6)3.3时钟产生电路 (8)3.4计时电路 (9)3.5显示译码电路 (10)3.6 50000分频电路 (11)4硬件仿真 (13)4.1顶层逻辑图 (13)4.2LB0介绍 (14)4.3硬件仿真 (14)5课程设计的心得体会 (15)参考文献 (16)附录 (17)摘要本文以数字电子技术作为理论基础、以quartusⅡ软件为开发平台、以相关电路知识作为辅助，实现电子秒表电路的设计和制作。
该电子秒表可以准确显示时间，范围为00.00—99.99。
并且可以手动调节时间，随时启动、清零、暂停记录时间等。
操作起来简易、方便。
首先，本文针对电子秒表进行初步框架设计，并在对多种方案进行了认真比较和验证的基础上，又进一步详细介绍了时间脉冲发生器、秒计数器、译码及驱动显示电路。
其次，在总体电路图组装完成以后，用quartusⅡ软件对设计好的电路进行了仿真与调试，并逐一解决设计过程中出现的一系列问题。
最后，对照着电子秒表设计方案，对制作好的电子秒表功能进行总体验证。
并利用学院的LB0开发板进行硬件仿真。
关键词：电子秒表计数器分频quartusⅡ、1引言1.1设计目的1)掌握同步计数器74160，74161的使用方法，并理解其工作原理。
2)掌握用74160，74161进行计数器、分频器的设计方法。
3)掌握用三态缓冲器74244和74160，74138，7448进行动态显示扫描电路设计的方法。
4)掌握电子秒表的设计方法。
5)掌握在EDA系统软件MAX + plus Ⅱ环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法，掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定和芯片下载的方法。
EDA课设自动打铃器
EDA课程设计报告书题目：自动打铃器姓名：班级：学号：一．设计题目：自动打铃器二．设计要求:1．有数字钟功能；（不包括校时等功能）2．可设置六个时间，定时打铃；3．响铃5秒钟。
三.设计思路：1．为使电路有计时功能，分别用两个74160设置成60进制和24进制计数器。
2．将已经完成的两个60进制和一个24进制计数器进位连接，完成时、分、秒的计数功能。
3．用74160设计成分频器，将给出的732HZ的频率分频得到1HZ的时钟脉冲，作为时钟输入信号。
4．用74161设置成8进制计数器，74151八选一数据选择器和7448译码器设计成电路完成数字显示功能，用高频信号快速扫描做成扫描显示电路。
5．用或门，与门，或非门实现定时分别为1分、2分、3分、4分、5分、6分的功能。
6．用D触发器做成响铃5秒的响铃电路。
四，设计过程1．计时功能的实现用两个74160采用整体置数法分别构成60进制计数器（实现秒和分计时功能（如图一、二））和24进制计数器（实现小时计时功能（如图二）），为了保证时钟显示零的同时才进位因此在计数器后加一D触发器使进位延迟一个周期，然后将三者依次异步连接（如图三），实现24小时计时功能。
图一秒模块60进制计数器秒模块60进制计数器仿真图小时模块24进制计数器仿真图电子时钟总图2．分频电路用三个74161构成732进制的分频电路（如图四），得到输出1HZ的频率，使输出信号周期为1秒。
电路分频仿真图3、用74161设置成8进制计数器，74151八选一数据选择器和7448译码器设计成电路完成数字显示功能，用高频号快速扫描做成扫描显示电路。
扫描电路仿真图4、用或门，与门，或非门实现定时分别为1分、2分、3分、4分、5分、6分的功能。
定时电路5．用D触发器做成响铃5秒的响铃电路。
响铃电路仿真图总图总图仿真五、设计结论两周的EDA课程设计即将告一段落，我感觉受益匪浅。
上大二时听说EDA课设比较难，现在亲身体验到，它是考察的是上学期数电知识，将理论知识与实践相结合。
数字电子钟 课程设计
大连海洋大学数字电子技术课程设计题目：数字电子钟姓名：学号：班级：院系：指导教师：起止日期：大连海洋大学课程设计报告纸学院: 专业班级: 姓名: 学号:目录一摘要 (2)二课程设计任务及要求 (2)三秒脉冲信号发生器 (5)四设计原理及其框图 (5)五设计总结 (9)六参考文献 (10)数字电子钟课程设计摘要数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时的记时装置，与传统的机械钟相比，他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的日常生活中的电子手表，大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。
本课程设计要用通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。
要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示，构成了简单数字电子钟。
一课程设计任务及要求一、设计目的1、熟悉稳固所学的理论知识与实践技能。
2、培养学生查阅技术资料的能力，培养学生综合运用所学理论知识和实践知识独立完成课题的工作能力。
二、设计任务1、设计一个有“时〞，“分〞，“秒〞〔23小时59分59秒〕显示且有校时功能的电子钟；2、用中小规模集成电路组成电子钟。
三、设计要求1．用555定时器设计一个秒钟脉冲发生器，输入1HZ的时钟；〔对已有1kHz 频率时钟脉冲进行分频〕；2．能显示时、分、秒，24小时制；3. 设计晶体震荡电路来输入时钟脉冲；4.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个分秒钟计数器,即六十进制计数器；5.用同步十进制集成计数器74LS160设计一个24小时计数器,6. 译码显示电路显示时间。
四、参考资料1.杨志忠卫桦林数字电子技术根底高等教育出版社.2.缪新颖曹立杰丛吉远数字电子技术实验指导书大连海洋大学自编教材.二电路设计原理工作原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒〞计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。
基于74160的数字钟
9.4 数字钟数字钟电路是一个典型的数字电路系统,其由时,分,秒计数器以及校时和显示电路组成.下面介绍利用集成十进制递增计数器(74160)和带译码器的七段显示数码管组成的数字钟电路.计数器74160和七段显示数码管的功能及使用方法在8.4节已有叙述.1. 利用两片74160组成60进制递增计数器利用两片74160组成的同步60进制递增计数器如图9.4-1所示，其中个位计数器（C1）接成十进制形式。
十位计数器（C2）选择QC与QB做反馈端，经与非门输出控制清零端（CLR’），接成六进制计数形式。
个位与十位计数器之间采用同步级连方式，将个位计数器的进位输出控制端（RCO）接至十位计数器容许端（ENT），完成个位对十位计数器的进位控制。
将个位计数器的RCO 端和十位计数器的QC、QA端经与们由CO端输出，作进位输出控制信号。
当计数器状态为59时，CO端输出高电平，在同步级联方式下，容许高位计数器计数。
选择信号源库中的1HZ方波信号作为计数器的测试时钟源。
因为秒与分计数均由60进制递增计数器来完成，为在构成数字钟系统时使电路得到简化，我们将图9.4-1虚线框内建立部分用子电路表示。
具体操作过程如下：在EWB主界面内建立图9.4-1所示60进制计数器，闭合仿真电源，经过功能测试，确保计数器工作正常。
选中虚线框内所示部分电路（C ircuit）菜单中的创建子电路（Creat Subcircuit……）项，主界面内出现子电路设置对话框，在对话框内添入电路名称（60C）后，选择在电路中置换（Replace in Circuit）项，得用子电路表示的60进制递增计数器如图9.4-3所示。
2、用两片74160组成24/12进制递增计数器图9.4-4所示电路是由两片74160组成的能实现12和24进制转换的同步递增计数器。
图中个位与十位计数器均接成十进制计数形式，采用同步级连方式。
选择十位计数器的输出端QB和个位计数器的输出端QC通过与非门NAND2控制两片计数器的清零端（CLR’），利用状态24反馈清零，可实现24进制递增计数。
基于74LS160的数字电子时钟设计
电子技术综合设计报告题目：数字电子时钟设计院（系）：专业年级（班）：学生：学号：指导教师：完成时间：摘要数字电子时钟，通过设计脉冲电路，产生周期为1s的脉冲信号，将脉冲信号给至电子时钟电路，通过对脉冲个数的计数，完成计时功能并通过数码管显示时间。
因脉冲电路受其他因素干扰，脉冲信号周期会产生偏差，需要设计校准功能对电子时钟进行校时。
最后，设计整点报时功能对整点时间进行报时。
关键词：数字电子时钟；时钟脉冲电路；校准功能；整点报时1 设计目的及要求1.1 目的通本次课程设计要完成全流程的电子线路设计工作。
课程设计分为选题、方案设计、电路设计和仿真、焊接实物等几个环节。
（1）通过对数字电子时钟进行建模仿真，一方面掌握电路原理设计方法，加深对相关电路的基本原理的理解，同时训练通过计算机软件（Proteus、Multisim）进行电路辅助设计和仿真的一般方法，熟悉软件的应用；（2）通过实际元器件的选择、电路焊接，掌握硬件电路从图纸到实物的中间过程，增强动手能力、实践能力；（3）通过对数字电子时钟的测试，了解和掌握一般硬件电路的测试流程和基本方法。
1.2 题目与要求本次课程设计题目的具体要求为：（1）设计时钟脉冲信号产生电路（2）设计电路实现时分秒校准功能（3）设计电路具有整点报时功能2 方案设计2.1 数字电子时钟的组成框架根据题目要求，本设计将数字电子时钟分为五个组成部分，各部分的组合如图1所示。
图1 数字电子时钟框图2.2系统工作原理基于555定时器无稳态模式，设计时钟脉冲电路，输出周期为1s、频率为1Hz的脉冲信号。
基于74LS160芯片，设计两个六十进制及一个二十四进制的加法计数器，构成分秒时时钟电路。
将时钟脉冲电路输出的脉冲信号接入秒时钟电路，当计数至六十，74LS160芯片同步清零并向分时钟电路进位，此时分时钟电路计数加一；当分时钟电路计数至六十，同步清零并向时时钟电路进位，此时时时钟电路计数加一；当时时钟电路计数至二十四，同步清零。
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基于74160计数器的电子时钟
设计报告
学院：
专业：电子信息科学与技术
姓名：
学号：
1.在了解数字钟的原理的前提下，运用刚刚学过的数字电路知识
设计并制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步了解各种在
制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。
2.由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它可以进
一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用
方法，从而实现理论与实践相结合，并学会使用MAX+plus II
软件的使用以及用DXP软件画原理图和制PCB版，增强实验
设计能力和动手操作能力。
3.通过本次试验对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的
训练，并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。
设计任务及要求
1 实验任务
设计一种简易数字钟，该数字钟具有基本功能，包括准确计时，以数字形式显示时、分，以二极管显示秒的时间和校时功能。
2 实验要求
（1）时的计时要求为12和24进制两种方式，分和秒的计时要求为60进制。
（2）准确计时，以数字形式显示时间，分小时，分钟和秒分别用两个七段显示来显示。
（3）可以校正时间，两个校时按键，分别校正小时和分钟。
数字时钟电路是一个典型的数字电路系统，其由时，分，秒计数器以及校时和显示电路组成。
本次设计利用集成十进制递增计数器(74160)和带译码器的七段显示数码管组成的数字钟电路。
具体设计流程可分为：用MAX+plus II完EPM7128SLC84-6内部功能的设计；显示电路的设计，和开关的设计；用DXP完成时钟电路硬制板的制作。
整体思想如图：
一 EPM7128SLC84-6内部电路设计
1、时钟起振电路
该电路给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都须使用晶体振荡器电路。
如图：
（起振电路）
2、利用两片74160组成60进制递增计数器（秒钟、分钟部分）
利用两片十进制递增计数器74160组成的同步60进制递增计数器如图：
（秒钟部分电路）
其中个位计数为十进制形式。
个位与十位计数器之间采用同步级连方式，将个位计数器的进位输出控制端RCO接至十位计数器容许端ENP，ENT，完成个位对十位计数器的进位控制。
选择十位计数器QC与QA和个位计数器QD和QA做反馈端，经与非门输出控制LDN 置数端，接成六进制计数形式。
当计数器状态为59时，重新置数00000000，并输出一进位（S-JW）。
其仿真波形为：
分钟部分电路与秒钟部分相似，当计数器状态为59时，重新置数00000000，并输出一进位（M-JW）。
（分钟部分电路）
其仿真波形为：
3、用两片74160组成24/12进制递增计数器（时钟部分）
由两片74160组成的能实现12和24进制转换的同步递增计数器如图：
（小时部分电路）
图中个位与十位计数器均为十进制计数形式，采用同步级连方式。
选择十位计数器的输出端QB和个位计数器的输出端QC作为反馈，可实现24进制递增计数。
若选择十位计数器的输出端QA与个位计数器的输出端QB作为反馈，则可实现12进制递增计数。
因为需要实现12进制与24进制的转换，这里做了一个JK触发器，如图：
（JK触发器）
当J，K都接高电平时，CLK通过下降沿有效，使Q端的输出在高，低电平之间转换，通过图中的门电路实现当Q为高电平时是12进制，Q为低电平时是24进制。
4、EPM7128SLC84-6内部整体电路
将以上各电路分别集成秒控制块（S-CT）,分控制块（M-CT）和小时控制块（H-CT）,并加上晶体振荡电路，各控制端和各个输出端，连接成时钟内部控制电路，如图：
图中，按键M-CT可将秒脉冲直接引入分计数器，实现分钟校时；按键H-CT可将秒脉冲直接引入小时计数器，实现时钟校时；24-12CT 可将下降沿引入小时计数器，实现12小时制与24小时制的转换。
图中24个输出端可接8个译码器，最后在显示器上实现小时，分钟与秒钟的显示。
整体电路仿真波形为：
4、EPM7128SLC84-6内部引脚分布
在MAX+plus II中对其各引脚功能的分布如图：
其外围电路引脚的实际连接如图：
二 EPM7128SLC84-6外围电路的设计
1外接晶振电路
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
用外接1MHZ的无源晶振来为内部提供1MHZ时钟信号，晶振旁边加两个小电容来时震荡频率更稳定。
电路如图：
2 控制器件
利用三个按键开关分别控制分钟校时，时钟校时和12进制与24进制的转换，在DXP中利用网络连线与EPM7128SLC84-6相应引脚连接。
如图：
电路的工作原理：在此电路中，开关SMCT和SHCT分别作为分钟和小时的校时按键，当按下开关便给分钟（小时）一个高电平脉冲，
相当于给一个脉冲进位，使其计时增加一。
S12-24按键用来进行12进制与24进制显示的转换，因为用的用JK触发器实现些功能，而JK触发器工作是下降沿有效，所以当按下开关相当于给一个低电平脉冲，使JK的输出端Q的电平发生变化，实现相应功能。
3 显示译码器
采用七段显示译码器SN7448N：
根据逻辑功能知道，显示译码器主要完成将四位二进制输入控制数码管显示（0~9）；可以完成对数字的显示。
其实际连接如图：
（显示译码器）
4 显示器:
在此电路图中所用的显示器是共阴极形式，阴极必须接地。
与显示译码器的实际连接如图：
（显示器）
5 整体电路
EPM7128SLC84-6为可编程逻辑器件，其内部大部分是由单独的逻辑门组成，可以对逻辑门进行搭建来完成相应功能。
应用软件MAX plus II可以完成对内部功能的搭建，来完成所需功能。
再利用网络布
线将按键开关，8个显示译码器和8个七段显示器相应连接起来，构成如图：
（时钟电路整体原理图）
三用DXP完成时钟电路印制板的制作
原理图画好后，将时钟电路整体原理图导入PCB板中将其转化成PCB图。
在制作PCB的过程时，先合理布局各器件的位置然后DXP2004自动布线，借鉴线路走势再用手工布线，两者结合并优化电路，最终PCB图如：
（时钟电路印制板）。