数字钟的设计与仿真
(完整word版)数字钟设计
数字钟系统构成1、数字钟的构成：振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器以及校时电路等几部分2、数字钟的时、分、秒实际上就是由一个24进制（或十二进制）计数器，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、计数器的级联设计数字钟的设计与仿真摘要(数字钟)实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
我们使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
以10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。
采用CD4511作为显示译码电路。
选择ＬＥＤ数码管作为显示单元电路。
(数字钟论文)由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。
用COMS与或非门实现的时或分校时电路。
该电路还有在整点前10秒钟内开始整点报时的功能。
报时电路可选74HC30来构成。
时间以1 2小时为一个周期。
关键词数字钟；石英晶体振荡器；计数；校时电路摘要 (2)关键字 (2)一、设计目的 (3)二、设计要求 (3)三、原理框图 (3)四、元器件 (7)五、各功能块电路图 (10)六、总接线元件布局简图 (14)七、设计体会 (15)八、参考文献 (15)数字钟一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与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，具有更更长的使用寿命，节省了电能。
因此得到了广泛的使用。
数字钟是一种典型的数字电路，包括了组合逻辑电路和时序电路。
通过设计加深对刚刚学习了的数字电子技术的认识。
我们此次设计数字钟是为了了解数字钟的原理，加深对我们所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。
而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。
且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路，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，以及各种电路之间的怎样联系起来的。
基于VHDL的数字钟设计及其仿真
基于VHDL的数字钟设计及其仿真结构化设计元件例化配置原理图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，同时能对该种进行调整。
当然，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的VHDL程序，最后进行调试仿真。
通过此次设计，对基于VHDL的结构化描述有深刻理解，为今后的集成电路设计打下坚实的基础。
二设计任务和要求对于时钟，最基本的要求应具有时分秒的计数功能。
对于秒必须满足每满60s，分要记一个数，并且秒重新从零计起；对于分必须满足60min，小时要记一个数，并且分重新从零计起，对于时满24后也应重新从零计起。
此外当数字中走慢或走快时，还应能予以调整。
所以要求设计的数字中电路应具有以下功能：1.具有十分秒计数功能，并进行十进制数字显示。
2.能分别进行时分的手动校正。
三工作原理时钟信号的频率有振荡器产生，由于技术最小单位为1s,所以时钟信号经分频器后输出频率为1Hz的秒脉冲elk ;而校准信号的频率应高于1Hz，若取0.5,则时钟信号经另一个分频器后输出频率为2Hz的校准信号脉冲clk1。
当无校准信号作用，即校分信号xf、校时信号xs为高电平，整个电路处于正常计数的工作状态时分秒计数器采用同步计数方式其时钟脉冲端均接有分频器输出的时钟信号elk.。
en为使能端，高电平有效。
三个计数器的复位端elr置入数据控制端Id都接高电平，故其置入端d[7…0]失效，且各计数器输出端分别接译码显示电路。
当有校准信号时，不妨假设只有校分信号，即xf=O、xf=1,则在二选一数据选择器的控制下，分计数器的en端将始终接高电平，即分计数器将独立于秒计数器自行独立计数，但其结果仍影响到时计数器，因为此时没有校时信号。
同理，当只有校时信号或同时具有校时、校分信号，情况同上述分析一样。
多功能数字钟设计仿真与制作
课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信09XX班指导教师：工作单位：信息工程学院题目: 多功能数字钟的设计仿真与制作初始条件：利用集成译码器、计数器、定时器、数码管、脉冲发生器和必要的门电路等数字器件实现系统设计。
（也可以使用单片机系统设计实现）要求完成的主要任务:技术要求：①设计一个数字钟。
要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。
②具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。
③有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。
④设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器，⑤具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。
⑥确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。
时间安排：1、2011年6 月27~28日，查阅相关资料，学习设计原理。
2、2011 年6 月28~29日，方案选择和电路设计仿真。
3、2011年6月30~7月1日，电路调试和设计说明书撰写。
4、2011年7月 2 日上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。
参考文献：1）《数字电子技术基础》伍时和主编，清华大学出版社，2009.042）《数字电路实验与课程设计》吕思忠施齐云，哈尔滨工程大学出版社，2001.093）《电子技术基础（数字部分）》康华光，高等教育出版社，2006.01指导教师签名：年月日日月年系主任（或责任教师）签名：目录1 绪论 .................................................................. . (1)1.1 多功能数字钟的设计要求 (1)1.2 设计目的及意义 (1)2 Multisim软件介绍 (2)2.1 Multisim概述 (2)2.2 Multisim 10功能简介 (2)2.3 Multisim 10操作步骤 (4)3 数字钟基本原理与方案设计 (5)3.1 设计方案原理构思 (5)3.1.1 设计主要原理 ...................................................53.1.2 设计电路原理框图 ...............................................53.2 多功能数字钟总体设计电路图 (6)3.3 各模块电路分析 (7)3.3.1 1Hz标准脉冲发生器 .............................................73.3.2 译码显示电路 ...................................................73.3.3 计数器电路 .....................................................93.3.4 校时电路 ......................................................103.3.5 闹钟电路 ......................................................113.3.6 整点报时电路 ..................................................124 仿真调试 .................................................................134.1 总体仿真图 (13)4.2 各个功能仿真调试 (14)4.2.1 校时电路仿真调试 ..............................................144.2.2 闹钟电路仿真调试 ..............................................144.2.3 整点报时电路仿真调试 ..........................................165 结果分析与总结 (17)5.1 分析总结 (17)5.2 遇到问题及解决方法 (17)6 心得体会 .................................................................187 元件清单 .................................................................198 参考文献 .................................................................209 附表 .................................................................. (21)1绪论1.1多功能数字钟的设计要求①设计一个数字钟。
基于Multisim10电子数字钟的设计与仿真教材
电子技术综合设计报告设计课题：电子数字钟的设计与仿真专业班级：电子信息工程学生姓名：指导教师：设计时间：电子数字钟的设计与仿真设计者指导教师摘要数字钟能经振荡器、计数器、译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来，并且需要校正电路使其准确工作，还可以有定时和报时功能。
研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。
本文在Multisim基础上设计的数字钟，是由数字集成电路构成、用数码管显示。
关键词数字钟振荡器计数器译码显示仿真引言数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且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。
而且与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动、无需人的经常调整等优点。
数字钟的设计涉及到模拟电子与数字电子技术，其中绝大部分是数字部分、逻辑门电路、数字逻辑表达式、计算真值表与逻辑函数间的关系、编码器、译码器显示等基本原理。
现在主要用各种芯片实现其功能，更加方便和准确。
Multisim 8作为一种高效的设计与仿真平台。
其强大的虚拟仪器库和软件仿真功能，为电路设计提供了先进的设计理念和方法。
1 设计任务与要求1.1设计+5V稳压电源；1.2用LED管显示时、分、秒；1.3具有校时功能；1.4具有整点报时功能；1.5具有闹钟功能；1.6应用Multisim仿真软件对电路进行关键元器件参数的选择、主要功能特性的仿真与电路特性分析。
2 方案设计与论证该设计主要由以下几部分组成: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[3]。
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。
要完成显示需要6个数码管，八段的数码管需要译码器械才能显示，然后要实现时、分、秒的计时需要60进制计数器和24进制计数器，在在仿真软件中发生信号可以用函数发生器仿真，频率可以随意调整。
电子技术课程设计-数字钟的设计与调试(仿真)
电子与电气工程学院课程设计报告课程名称课程设计设计题目数字钟的设计与调试（仿真）专业名称电子科学与技术班级132班学号2013210788学生姓名指导教师2013年6 月1日电气学院电子技术课程设计任务书设计名称：数字时钟的设计与调试（仿真）学生姓名：指导教师：起止时间：自2015 年5 月26 日起至2015 年6 月7 日止一、课程设计目的（1）掌握同步十进制集成计数器74160的功能。
（2）学习用同步十进制集成计数器构成任意计数器的方法。
二、课程设计任务和基本要求设计任务：（1）以WEB数字集成电路库中的74160为主要器件，设计一个数字显示电子时钟，要求如下：①有时、分、秒计数功能，以24小时循环。
②用六只数码管分别显示时、分、秒的十位和个位。
③具有清零功能。
④用信号源库中的时钟源做计数秒信号。
（2）根据设计结果创建实验电路。
（3）仿真，调试。
基本要求：（1）简述总体方案，画出总体逻辑框图。
（2）设计时、分、秒单元电路。
（3）依据仿真结果，总结实验体会。
电气学院电子技术课程设计指导老师评价表院（部）电气学院年级专业电子科学与技术学生姓名李明学生学号2013210788 题目数字时钟的设计与调试（仿真）一、指导老师评语指导老师签名：年月日二、成绩评定指导老师签名：年月日目录摘要与关键词............................................................................................... 错误！未定义书签。
1 设计的目的及任务 (2)1.1 课程设计的目的 (2)1.2 课程设计的任务与要求 (2)1.2.1设计要求 (2)1.2.2内容要求 (2)2 电路设计总方案及原理框图 (2)2.1数字电子钟基本原理 (2)2.2 原理框图......................................................................................... 错误！未定义书签。
数字钟的设计与制作
数字钟的设计与制作一、设计目的数字时钟是利用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置。
与机械钟相比，它具有更高的精度和直观性，无需机械装置，使用寿命更长，因此得到了广泛的应用。
从原理上讲，数字时钟是一种典型的数字电路，包括组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.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.二、设计要求1、设计指标（1）时间以12小时为一个周期；（2）显示时、分、秒；（3）具有时间校准功能，可分别校准时间和分钟，使其准确到标准时间；（4）计时过程具有时间报告功能。
当时间到达整点时，它会发出10秒的哔哔声；（5）具有清零功能，具有开机自动清零功能，并且在任何时刻，按动清零开关，可以进行计数器清零。
2.设计要求先在ewb5.0或者multism2001软件中进行数字钟的设计和仿真，然后在max+plus软件中修改设计方案，最后下载到flexepf10k10lc84-4中并验证数字钟的功能。
（1）绘制电路原理图（或模拟电路图）；（2）部件和参数的选择；（3）电路仿真与调试；（4）安装和调试；3，制作要求：自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4.设计报告的编制：写出设计和生产的全过程，附上相关资料和图纸，并有经验。
三、数字钟的组成与原理框图数字定时器由定时电路、解码显示电路、脉冲产生电路和控制电路组成。
根据设计要求，控制电路可由校准电路、清零电路和报时电路组成。
具体原理框图如图（一）所示。
图（一）四、设计原理、方法、步骤1、信号产生电路。
由555设计一个多谐振荡器产生1秒脉冲信号。
原理图如下2，计数器及译码电路。
在MAX+Plus软件中进行设计、模拟、下载和验证。
（1） 60秒计数器电路和解码电路由两片74160构成60秒进制计数器，有两片7448构成译码显示电路。
《电子技术课程设计报告》：多功能数字钟电路设计与仿真
电子技术课程设计报告——多功能数字钟电路设计与仿真目录一、实验名称 (1)二、用途 (1)三、主要技术指标 (1)四、设计步骤 (1)1、数字钟的构成 (1)2、各模块设计 (2)（1）石英晶体振荡器 (2)（2）分频器 (3)（3）分秒计时器 (4)(4) 小时计时器 (4)（5）译码器与数码管 (5)（6）校时电路 (6)（7）整点报时电路 (6)（8）闹钟电路 (7)五、电路仿真及调试 (8)六、元器件明细表 (8)七、小结 (10)一、实验名称多功能数字钟电路设计与仿真二、用途数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。
与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定，通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
三、主要技术指标①时间以24小时为一个周期;②数值显示时、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具有整点报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;⑤具有闹钟功能，当时间到达预设的时间进行蜂鸣闹铃；⑥为了保证计时的稳定及准确须由石英晶体振荡器提供时间基准信号。
四、设计步骤1、数字钟的构成数字式计时器应由秒发生装置、计秒，计分，计时部分、时间显示部分、时间校正和闹钟报时等几部分组成。
所涉及的电子器件主要有振荡器、加法计数器、译码器、显示器、寄存器、比较器等。
其中，振荡器组成标准秒信号发生器；由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时，显示系统；寄存器和比较器构成定点报时系统。
其结构原理图如下：该系统的主要工作原理是：①振荡器产生高稳定的高频脉冲信号，作为数字钟的时间基准（系统时钟），再经分频器输出标准秒脉冲信号。
②秒计数器计满60后向分计数器进位，分计数器计满60后向小时计数器进位，小时计数器按照“24翻1”规律计数。
数字电子钟设计与仿真
数字电子技术课程设计数字电子钟学院：河南理工大学专业：电气工程及其自动化专业班级： 2009级学号： 310908010319学生姓名：王朝贤指导教师：王允健2011年7月29日数字电子钟设计与仿真摘要数字电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观，无机械传动装置等优点。
随着现代数字技术的发展，数字电子钟广泛的应用于各个生活生产领域,如时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备等等。
本次课程设计之一------电子时钟设计，具有最简单的计时功能及调整时间的功能。
基于TTL集成电路和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成一个简单的数字电子时钟。
通过数码管能够准确显示时间，时、分、秒，并且可以通过校正电路进行校时。
本设计以multisim为仿真软件，由虚拟元器件组成的数字电子钟，它主要由振荡器、时分秒计数器、校时电路、译码器、数码管等几部分组成。
通过multisim的仿真，它可以实现时分秒的计时功能。
目录一设计任务 (3)1.1设计目的和意义 (3)1.1.1设计目的 (3)1.2任务和要求 (3)二系统设计 (4)2.1数字钟电路系统的工作原理： (4)2.2 器件选择 (4)2.2.1器件表 (4)2.2.2器件详细介绍 (5)2.3.3时分秒计数器的设计 (9)2.3.4校时电路设计 (11)2.3.5主体电路图 (12)2.4 电路仿真测试 (13)2.4.1基本功能测试 (13)2.4.2校正功能测试 (14)三总结 (16)3.1结论 (16)3.2优点与不足 (17)3.2.1优点 (17)3.2.2不足 (17)3.3 心得与体会 (17)四参考文献.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
仿真课程设计数字钟
仿真课程设计数字钟一、教学目标本课程旨在通过数字钟的制作，让学生掌握基本的电子电路知识，提高学生的动手能力和创新思维。
具体目标如下：知识目标：使学生了解数字电路的基本原理，掌握基本电子元件的功能和用法，理解时序逻辑电路的组成和工作原理。
技能目标：培养学生运用数字电路知识分析和解决实际问题的能力，能独立完成数字钟的设计和制作，提高学生的动手实践能力。
情感态度价值观目标：激发学生对电子科技的兴趣，培养学生的创新精神和团队合作意识，使学生认识到科技对生活的影响，提高学生运用科技改变生活的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字电路的基本原理、基本电子元件的功能和用法、时序逻辑电路的组成和工作原理、数字钟的设计和制作。
具体安排如下：1.数字电路的基本原理：介绍数字电路的基本概念，解析数字电路的特点和应用。
2.基本电子元件的功能和用法：讲解电阻、电容、晶体管等基本电子元件的原理和应用。
3.时序逻辑电路的组成和工作原理：分析时序逻辑电路的基本结构，阐述其工作原理和特点。
4.数字钟的设计和制作：引导学生了解数字钟的设计思路，指导学生完成数字钟的制作，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
主要包括：1.讲授法：讲解基本原理和概念，使学生掌握数字电路的基础知识。
2.讨论法：学生针对数字钟设计中的问题进行讨论，培养学生的创新思维和团队协作能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生了解数字电路在实际应用中的优势和局限。
4.实验法：指导学生完成数字钟的制作，提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社出版的数字电路教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：推荐学生阅读相关领域的经典著作，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观展示数字电路的原理和应用。
基于Multisim12的数字钟设计与仿真
基于Multisim12的数字钟设计与仿真
基于Multisim12的数字钟设计与仿真
吕念芝
【摘要】基于Multisim12平台设计了一款具有整点报时、12或24小时切换、校时、驱动、时分秒显示功能的数字电子钟。
晶振秒脉冲电路经过在面包板上实际测试可以实现，其他电路在Multisim12仿真平台可以成功实现。
电路结构采用层级化设计模式，清晰明了。
10个底层电路采用分立元件实现具体功能。
采用分立元件可以检验学生对基本元件知识掌握的情况，以及功能应用的熟练程度度。
通过Multisim12软件的仿真，为后续数字钟的实现奠定了很好的基础。
【期刊名称】内蒙古科技与经济
【年(卷),期】2019(000)008
【总页数】3
【关键词】Multisim12；数字钟；设计；仿真
基金项目：《基于Android平台的多屏互动系统的设计与实现》(编号：JAT160618)；《基于超级电容器的新型能源材料技术探索》(编号：JAT160622)；基于蓝牙5.0的可移动车载显示器设计(编号：JAT170793)。
数字钟[1]的设计实现途径很多，可以采用现在先进的FPGA[2]技术，在一个芯片内实现主体功能：秒脉冲输出、计数、12或24小时切换、整点报时和时间校准。
再配合简单的外围电路就可以实现基本功能的数字钟。
或者采用专门的数字钟的集成芯片[3]，再配合电源、显示等外围电路也可以实现数字电子钟。
以上两种途径虽然可以快速的设计数字电子钟，抗干扰能力也很强，可是无法体现学生对分立元件掌握的熟悉度和对基本数字电路知识掌握的程度，鉴于此。