基于Multisim的数字电子时钟设计报告Word文件下载.docx

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学生姓名：

宋磊

指导教师：

郭祥

2017年7月20日

一、设计目的与要求·

·

1

1.1设计目的·

1.2设计要求·

二、基本元器件的选择与原理·

2.1555定时器·

2.274LS390D计数器·

2

2.2.1分、秒位实现六十进制·

3

2.2.2小时位实现二十四进制·

2.2.3星期位实现七进制·

4

2.3显示器·

5

2.4其他元器件·

6

三、虚拟实验平台与仿真·

3.1手动校准功能的实现·

3.2整点报时功能的实现·

3.3设计从设计从220V交流～6V直流·

7

3.4数字电子时钟功能的实现·

附录设计总结与心得体会·

9

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。

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：

图2.1

振荡频率：

f=1.43/[（R9+2R10）C1]

振荡周期：

T=1/f

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

QD

QC

QB

QA

表2.1（续）BCD计数顺序

8

（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Multisim13中电路设计如图2.2：

图2.2

2.2.2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：

图2.3

2.2.3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：

图2.4

2.3显示器

数码管，颜色自选，如图2.5所示。

图2.5

2.4其他元器件

还需电源、电阻、开关、二极管若干。

三、虚拟实验平台与仿真

Multisim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

电路设计图如图3.2所示。

图3.2

当分钟向小时进位时灯泡亮。

3.3设计从设计从220V交流～6V直流

电路设计图如图3.3所示。

图3.3

3.4数字电子时钟功能的实现

总的电路设计图如图3.4所示。

图3.4

附录设计总结与心得体会

通过本次为期三天的电子电路实训，我对Multisim仿真平台有了一定的了解，会用该平台做一些简单的电路设计，完成一些简单功能的实现。

本次数字电子钟的设计对我来说难度很大，因为第一次接触Multisim平台，拿到老师的要求后无从下手，之后是在网上查找了一些资料和翻阅数电书后才慢慢有了一些想法，有很多知识在这三天弄懂了，也求助了同学，最后终于做出了这个设计并成功实现预期的功能，还是很高兴的。

希望以后能有更多这样的机会来提升自己的能力。