基于Multisim的数字电子时钟设计报告

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1、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：1500890151学生姓名：宋磊指导教师：郭祥2017年7月20日目录一、设计目的与要求·····················11.1设计目的························11.2设计要求························1二、基本元器件的选择与原理·················12.1555定时器·······················12.274LS390D计数器·······

2、··············22.2.1分、秒位实现六十进制····················32.2.2小时位实现二十四进制····················32.2.3星期位实现七进制······················42.3显示器·························52.4其他元器件·······················6三、虚拟实验平台与仿真···················63.1手动校准功能的实现···················63.2整点报时功能的实现···················63

3、.3设计从设计从220V交流～6V直流·············73.4数字电子时钟功能的实现·················7附录设计总结与心得体会···················91贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页一、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。1贵贵州大学大数据与信息工程学院

4、实习报告第页二、基本元器件的选择与原理2.1555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2.1：3贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页8贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页图2.1振荡频率：f=1.43/[(R9+2R10)C1]振荡周期：T=1/f8贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第

5、页2.274LS390D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。其功能表如表2.1所示。表2.1BCD计数顺序计数输出QDQCQBQA000001000120010300114010050101表2.1（续）BCD计数顺序计数输出QDQCQBQA601107011181000911018贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页（1=高电平，0=低电平）注：对于BCD（十进制）计数，输出QA连到输入B计数。2.2.1分、秒位实现六十进制电子钟的分、秒位是六十进制，在Mu

6、ltisim13中电路设计如图2.2： 图2.22.2.2小时位实现二十四进制电子钟的小时位是二十四进制，在Multisim13中电路设计如图2.3：8贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页图2.32.2.3星期位实现七进制电子钟的星期位是七进制，在Multisim13中电路设计如图2.4：8贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页图2.42.3显示器数码管，颜色自选，如图2.5所示。8贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页图2.512贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页2.4其他元器件还需电源、电阻、开关、二极管若干。二、虚拟实验平台与仿真M

7、ultisim是美国国家仪器（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。本次设计实验采用Multisim13版本。3.1手动校准功能的实现通过与、或门和单刀双掷开关实现校准功能，能分别对星期位、小时位、分钟位进行校对。具体电路设计图如图3.1所示。图3.1当开关向上掷时校准功能关闭，当开关向下掷时校准功能开启。3.2整点报时功能的实现12贵贵州大学大数据与信息工程学院实习报告第页电路设计图如图3.2所示。图3.2当分钟向小时进位时

8、灯泡亮。3.3设计从设计从220V交流