基于-Multisim的数字电子时钟设计报告.doc

某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12 / 15目录1、 设计目的与要求·····················11.1设计目的························11.2设计要求························12、 基本元器件的选择与原理·················1 2.1 555定时器·······················1 2.2 74LS390D计数器·····················22.2.1 分、秒位实现六十进制····················3 2.2.2 小时位实现二十四进制····················3 2.2.3 星期位实现七进制······················42.3 显示器·························52.4 其他元器件·······················63、 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 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、 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0059六十进制；3） 时为0023二十四进制；4） 星期为17七进制；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。2、 基本元器件的选择与原理2.1 555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/f2.2 74LS390D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2.1 BCD计数顺序计数输出QDQCQBQA000001000120010300114010050101表2.1（续） BCD计数顺序计数输出QDQCQBQA60110701118100091101（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2.22.2.2 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：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：图2.42.3 显示器数码管，颜色自选，如图2.5所示。图2.52.4 其他元器件还需电源、电阻、开关、二极管若干。3、 虚拟实验平台与仿真Multisim是美国国家仪器（NI）某推出的以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3.33.4 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。