多功能数字钟设计论文

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1、多功能数字钟设计摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、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，因而得到了广泛的应用。小到人们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。本设计实验以中规模数字集成电路为主，介绍一种数字电子钟的设计方法。用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、译码器和校时电路组成。采用了74LS系列中小规模集成芯片。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。本次课程设计还采用了层次模块的设计理念，使整体电路简单化，实现了电路的实效意义。通过本次设

2、计实验与制作：进一步加强数字电路综合运用能力，掌握数字电路的设计技巧，增进实践能力；熟悉数字电子钟的工作原理；了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。关键词：振荡器；计数器；译码器；分频器；校时电路多功能数字钟设计目录1绪论11.1设计目的及意义11.2Multisim概述11.3Multisim10操作步骤12多功能数字钟设计方案的确定22.1设计方案原理构思22.1.1设计主要原理22.1.2设计电路原理框图33数字钟基本原理与方案设计33.1各模块电路分析33.1.11Hz标准脉冲发生器33.1.2译码显示电路53.1.3计数器电路83.1.4校时电路113.1.5闹钟电

3、路133.1.6整点报时电路154仿真调试与结果分析164.1总体仿真图164.2各个功能仿真调试164.2.1校时电路仿真调试164.2.2闹钟电路仿真调试174.2.3整点报时电路仿真调试184.3分析总结194.4遇到问题及解决方法195心得体会20参考文献21附录22附录一元器件清单22附录二电路总图23附录三电路简化图24多功能数字钟设计1绪论1.1设计目的及意义多功能数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的数字装置，广泛应用于家庭、办公室、车站、码头等公共场所，已成为人民生活中不可缺少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟

4、表，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。 随着现代化技术的发展，有关专家分析指出， 我国电子商务的基础设施将日臻完善，三网合一潮流势不可挡，高速宽带互联网将扮演越来越重要的角色，移动通讯将成为进行电子商务的主要媒介。而今，我们已经进入了数字时代，数字钟的使用将会越来越受欢迎。 数字钟的未来将呈现出个性化、专业化的两大趋势，而且每个网站在资源方面总是有限的，客户的需求又是全方位的，所以不同类型的网站以战略联盟的形式进行相互协作也是必然趋势。 数字钟的实现，更体现了这一点。在不久的将来，数字钟肯定会逐渐被人们接受。很快会走进千家万户，给人们带来方便。1.2Multisim概述Multisim是美国

5、国家仪器（NI）有限公司推出的以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。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。1.3Multisim10操作步骤1）启

6、动操作双击图标，启动Multisim10，出现窗口界面。选择文件/新建/原理图，即弹出空白的主设计窗口。23多功能数字钟设计2）添加元件打开元件库工具栏，单击需要的元件图标按钮，然后在主设计电路窗口中适当的位置，再次单击鼠标左键，所需要的元件即可出现在该位置上。双击此元件，会出现该元件的对话框，可以设置元件的标签、编号、数值和模型参数。3）元件的移动选中元件，直接用鼠标拖拽要移动的元件。4）元件的复制、删除与旋转选中元件，用相应的菜单、工具栏或单击鼠标右键弹出快捷菜单，进行需要的操作。5）放置电源和接地元件选择“放置信号源按钮”弹出对话框，可选择电源和接地元件。6）导线的操作连接。鼠标指向某元

7、件的端点，出现小圆点后按下鼠标左键拖拽到另一个元件的端点，出现小圆点后松开左键。删除。选定该导线，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中单击“delete”。7）实时仿真左上角菜单栏下方是仿真开关，连接好电路后用鼠标左键单击仿真开关，就开始实时仿真。2多功能数字钟设计方案的确定2.1设计方案原理构思2.1.1设计主要原理该设计主要由以下几部分组成:震荡器、分频器、秒计数器、分计数器、时计数器、LED七段