多功能數(shù)字鐘的設(shè)計仿真與制作

1、武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書系主任（或責(zé)任教師）簽名:年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名:年月日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名：專業(yè)班級：指導(dǎo)教師：工作單位：題目：多功能數(shù)字鐘的設(shè)計仿真與制作初始條件：利用集成譯碼器、計數(shù)器、定時器、數(shù)碼管、脈沖發(fā)生器和必要的門電路等數(shù)字器件實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。（也可以使用單片機系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)）要求完成的主要任務(wù)：技術(shù)要求：設(shè)計一個數(shù)字鐘。要求用六位數(shù)碼管顯示時間，格式為00：00：00。具有60進制和24進制（或12進制）計數(shù)功能，秒、分為60進制計數(shù)，時為24進制（或12進制）計數(shù)。有譯碼、七段數(shù)碼顯示功能，能顯示時、分、秒計時的結(jié)果。設(shè)計提供連續(xù)觸發(fā)脈沖的脈沖

2、信號發(fā)生器，具有校時單元、鬧鐘單元和整點報時單元。確定設(shè)計方案，按功能模塊的劃分選擇元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計分電路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。時間安排：1、2011年6月2728日，查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)設(shè)計原理。2、2011年6月2829日，方案選擇和電路設(shè)計仿真。3、2011年6月307月1日，電路調(diào)試和設(shè)計說明書撰寫。4、2011年7月日上交課程設(shè)計成果及報告，同時進行答辯。參考文獻：1）數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)伍時和主編，清華大學(xué)出版社，2009.042）數(shù)字電路實驗與課程設(shè)計呂思忠施齊云，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001.093）電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）康華光，高等教育出版社，20

3、06.01指導(dǎo)教師簽名:武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark20 1緒論1 HYPERLINK l bookmark22 1.1多功能數(shù)字鐘的設(shè)計要求1 HYPERLINK l bookmark24 1.2設(shè)計目的及意義1 HYPERLINK l bookmark26 2Multisim軟件介紹2 HYPERLINK l bookmark28 Multisim概述2 HYPERLINK l bookmark30 Multisim10功能簡介2 HYPERLINK l bookmark32 Multisim10操作步驟

4、4 HYPERLINK l bookmark34 3數(shù)字鐘基本原理與方案設(shè)計5 HYPERLINK l bookmark36 3.1設(shè)計方案原理構(gòu)思5 HYPERLINK l bookmark38 3.1.1設(shè)計主要原理5 HYPERLINK l bookmark40 3.1.2設(shè)計電路原理框圖5 HYPERLINK l bookmark42 3.2多功能數(shù)字鐘總體設(shè)計電路圖6 HYPERLINK l bookmark44 3.3各模塊電路分析7 HYPERLINK l bookmark46 3.3.11Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器7 HYPERLINK l bookmark48 3.3.2譯碼顯示電路

5、7 HYPERLINK l bookmark50 3.3.3計數(shù)器電路93.3.4校時電路113.3.5鬧鐘電路12 HYPERLINK l bookmark56 3.3.6整點報時電路13 HYPERLINK l bookmark60 4仿真調(diào)試14 HYPERLINK l bookmark62 4.1總體仿真圖14 HYPERLINK l bookmark66 4.2各個功能仿真調(diào)試15 HYPERLINK l bookmark68 4.2.1校時電路仿真調(diào)試15 HYPERLINK l bookmark70 4.2.2鬧鐘電路仿真調(diào)試15 HYPERLINK l bookmark88 4

6、.2.3整點報時電路仿真調(diào)試17 HYPERLINK l bookmark92 5結(jié)果分析與總結(jié)18 HYPERLINK l bookmark94 5.1分析總結(jié)18 HYPERLINK l bookmark96 5.2遇到問題及解決方法18 HYPERLINK l bookmark98 6心得體會19 HYPERLINK l bookmark100 7元件清單20 HYPERLINK l bookmark102 8參考文獻21 HYPERLINK l bookmark104 9附表22武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 1緒論11多功能數(shù)字鐘

7、的設(shè)計要求設(shè)計一個數(shù)字鐘。要求用六位數(shù)碼管顯示時間，格式為00：00：00。具有60進制和24進制（或12進制）計數(shù)功能，秒、分為60進制計數(shù)，時為24進制（或12進制）計數(shù)。有譯碼、七段數(shù)碼顯示功能，能顯示時、分、秒計時的結(jié)果。設(shè)計提供連續(xù)觸發(fā)脈沖的脈沖信號發(fā)生器，具有校時單元、鬧鐘單元和整點報時單元。確定設(shè)計方案，按功能模塊的劃分選擇元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計分電路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。1.2設(shè)計目的及意義1）培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。2）鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的能力及分析問題、解決問題的能力。3）通過課

8、程設(shè)計，使學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的運用和計算機應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。4）鞏固、深化和擴展學(xué)生的理論知識與初步的專業(yè)技能。5）為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)基本要求。2Multisim軟件介紹Multisim概述Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容,這樣工

9、程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù),PCB設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。Multisim10功能簡介1、NIMultisim10是美國國家儀器公司(NI,NationalInstruments)推出的目前Multisim中運用最廣泛版本。2、目前美國NI公司的EWB的包含有電路仿真設(shè)計的模塊Multisim、PCB設(shè)計軟件Ultiboard、布線引擎Ultiroute及通信電路分析與設(shè)計模塊Commsim4個部分，能完成

10、從電路的仿真設(shè)計到電路版圖生成的全過程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4個部分相互獨立，可以分別使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim4個部分有增強專業(yè)版(PowerProfessional)、專業(yè)版(Professional)、個人版(Personal)、教育版(Education)、學(xué)生版(Student)和演示版(Demo)等多個版本，各版本的功能和價格有著明顯的差異。3、NIMultisim10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表,實現(xiàn)了“軟件即元器件”“軟件即儀器”。NIMulti

11、sim10是一個原理電路設(shè)計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。4、NIMultisim10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器件供實驗選用，同時也可以新建或擴充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設(shè)計中使用。5、NIMultisim10的虛擬測試儀器儀表種類齊全，有一般實驗用的通用儀器，如萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源；而且還有一般實驗室少有或沒有的儀器，如波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。6、NIMultisim10具有較為詳細的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、時域和

12、頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計人員分析電路的性能。7、NIMultisim10可以設(shè)計、測試和演示各種電子電路，包括電工學(xué)、模擬電路、數(shù)字電、射頻電路及微控制器和接口電路等?？梢詫Ρ环抡娴碾娐分械脑骷O(shè)置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進行仿真的同時，軟件還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。8、NIMultisim10有豐富的Help功能，其Help系統(tǒng)不僅包括軟件本

13、身的操作指南，更要的是包含有元器件的功能解說,Help中這種元器件功能解說有利于使用EWB進行CAI教學(xué)。另外，NIMultisimlO還提供了與國內(nèi)外流行的印刷電路板設(shè)計自動化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進行編輯排版。支持VHDL和VerilogHDL語言的電路仿真與設(shè)計。9、利用NIMultisim10可以實現(xiàn)計算機仿真設(shè)計與虛擬實驗，與傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計與實驗方法相比，具有如下特點：設(shè)計與實驗可以同步進行，可以邊設(shè)計邊實驗，修改調(diào)試方便；設(shè)計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設(shè)計

14、與實驗；可方便地對電路參數(shù)進行測試和分析；可直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)、測試參數(shù)、曲線和電路原理圖；實驗中不消耗實際的元器件，實驗所需元器件的種類和數(shù)量不受限制，實驗成本低，實驗速度快，效率高；設(shè)計和實驗成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。10、NIMultisim10易學(xué)易用，便于電子信息、通信工程、自動化、電氣控制類專業(yè)學(xué)生自學(xué)、便于開展綜合性的設(shè)計和實驗，有利于培養(yǎng)綜合分析能力、開發(fā)和創(chuàng)新的能力。Multisim10操作步驟1）啟動操作雙擊圖標(biāo)，啟動Multisim10,出現(xiàn)窗口界面。選擇文件/新建/原理圖，即彈出空白的主設(shè)計窗口。2）添加元件打開元件庫工具欄，單擊需要的元件圖標(biāo)按鈕，然后在主設(shè)計

15、電路窗口中適當(dāng)?shù)奈恢?再次單擊鼠標(biāo)左鍵，所需要的元件即可出現(xiàn)在該位置上。雙擊此元件，會出現(xiàn)該元件的對話框，可以設(shè)置元件的標(biāo)簽、編號、數(shù)值和模型參數(shù)。3）元件的移動選中元件，直接用鼠標(biāo)拖拽要移動的元件。4）元件的復(fù)制、刪除與旋轉(zhuǎn)選中元件，用相應(yīng)的菜單、工具欄或單擊鼠標(biāo)右鍵彈出快捷菜單，進行需要的操作。5）放置電源和接地元件選擇“放置信號源按鈕”彈出對話框，可選擇電源和接地元件。6）導(dǎo)線的操作連接。鼠標(biāo)指向某元件的端點，出現(xiàn)小圓點后按下鼠標(biāo)左鍵拖拽到另一個元件的端點,出現(xiàn)小圓點后松開左鍵。刪除。選定該導(dǎo)線，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“delete”。7）實時仿真左上角菜單欄下方是仿真開關(guān)

16、，連接好電路后用鼠標(biāo)左鍵單擊仿真開關(guān)，就開始實時仿真。3數(shù)字鐘基本原理與方案設(shè)計3.1設(shè)計方案原理構(gòu)思311設(shè)計主要原理該設(shè)計主要由以下幾部分組成：震蕩器、分頻器、秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器、BCD-七段顯示譯碼/驅(qū)動器、LED七段顯示數(shù)碼管、時間校準(zhǔn)電路、整點報時電路還有鬧鐘電路。數(shù)字鐘數(shù)字顯示部分，采用譯碼與二極管串聯(lián)電路，將譯碼器、七段數(shù)碼管連接起來,組成十進制數(shù)碼顯示電路，即時鐘顯示。要完成顯示需要6個數(shù)碼管，七段的數(shù)碼管需要譯碼器才能正常顯示，然后要實現(xiàn)時、分、秒的計時需要60進制計數(shù)器和24進制計數(shù)器,在在仿真軟件中發(fā)生信號可以用函數(shù)發(fā)生器仿真，頻率可以隨意調(diào)整。60進制可能由1

17、0進制和6進制的計數(shù)器串聯(lián)而成，頻率振蕩器可以由晶體振蕩器分頻來提供，也可以由555定時來產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。計數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送倒顯示器顯示。計時出現(xiàn)誤差時，可以用校時電路校時、校分。整點報時電路利用邏輯門，使當(dāng)各譯碼器輸出滿足整點時，蜂鳴器導(dǎo)通。鬧鐘電路通過比較器比較當(dāng)前時間與設(shè)計的鬧鐘時間，相等時同樣蜂鳴器導(dǎo)通。3.1.2設(shè)計電路原理框圖32多功能數(shù)字鐘總體設(shè)計電路圖U22A4LS08L)/4LSU8L)II24AU33A74LS00D74LS00D74LS00D74LS04D；161Nfli斗丄vccvccf41S4114?II4SA1141A/43ZNf43ZNLM555C

18、Mf4lWNf4Q8NU3074LSU2574IS1SU134511BP_5VU124511BP_5VX1oI丄74LS08DU50A74LS20NBUZZER200HzU24511BP_5V4511BF舌歸目早韜4511BF舀弗目早荊45TBP_5V74LS0SDU27A?4LS00DU29A74LS08D74LS00DU1474LS161NU1774LS161NU2074IS1fi1M/4L504UvnnLM555CM當(dāng)_|_vcc5V4_LU32A5VILS04D的呂目早翡U36A74LSOODU3474LU35A5V7JISMD3.3各模塊電路分析3.3.11Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器振蕩器可

19、由晶振組成，也可以由555與RC組成的多諧振蕩器。由555定時器得到1kHz的脈沖，功能主要是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號和提供功能擴展電路所需要的信號。多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時無需外加觸發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖（自激振蕩）。用555集成電路實現(xiàn)多諧振蕩，需要外接電阻RR2和電容C,并外接+5V的直流電源。脈沖頻率為:=995Hzq1kHz_1_1f(R+2R2上xIn2-(45+2x50)x10-5xln2下圖為標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器電路圖：呷;刃；：；WnF3.3.2譯碼顯示電路數(shù)字鐘的譯碼顯示電路由譯碼器4511BP和共陰極LED七段顯示數(shù)碼管組成，為避免譯碼器輸出的電壓

20、過高，在譯碼器的輸出和數(shù)碼管的輸入之間串聯(lián)一個100Q的電阻。譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。4511BP是一個用于驅(qū)動共陰極LED（數(shù)碼管）顯示器的BCD碼一七段碼譯碼器，特點如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動LED顯示器。武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書999999F面是4511BP的邏輯功能表：INPUTSOUTPUTS33SPLAVELbILT撫c宕Aabcdefg8:K.幺0000011

21、11110X010000111110001100001111101011000T01i00002011001u1101101爰01100111111001斗0110100011001150110101.10j101160110110001110701101111110000801110001111111901110011100110111010000110101110110011001011110001o0011011110110010110111110000111101111110000000A1110000A要使譯碼器能正常工作，LT和BI腳要接高電平，EL要接低電平，譯碼器的輸入接計數(shù)器

22、的輸出端，而譯碼器的輸出端則接對應(yīng)數(shù)碼管的輸入端。在數(shù)字鐘的設(shè)計中，一共需要6塊譯碼顯示器，分別是小時顯示的2塊，分鐘顯示的2塊，秒鐘顯示的2塊，它們在設(shè)置上基本相同，只不過譯碼器的輸入接不同的計數(shù)器。由計數(shù)器得到的4位二進制碼的必須通過譯碼后轉(zhuǎn)為人們習(xí)慣的數(shù)字顯示，如12：54：30的二進制碼為00010010:01010100:00110000。譯碼之后再驅(qū)動LED七段數(shù)碼管顯示時、分、秒。下圖為其中一塊譯碼顯示電路的連接圖：二丁6occocQgU24511BP5VVCC5V武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 333計數(shù)器電路在數(shù)字鐘的控制

23、電路中，分和秒的控制都是一樣的，都是由一個十進制計數(shù)器和一個六進制計數(shù)器串聯(lián)而成的。在此次電路的設(shè)計中采用的是統(tǒng)一的器件74LS161N的反饋置數(shù)法來實現(xiàn)十進制功能和六進制功能，根據(jù)74LS161的結(jié)構(gòu)把輸出端的0101（十進制為5）用一個與非門74LS00引到Load端便可置0,這樣就實現(xiàn)了六進制計數(shù)。同樣，在輸出端的1001（十進制為9）用一個與非門74LS00引到Load端便可置0,這樣就實現(xiàn)了十進制計數(shù)。在分和秒的進位時，用秒計數(shù)器的Load端接分計數(shù)器的CLK控制時鐘脈沖，脈沖在上升沿來時計數(shù)器開始計數(shù)。時計數(shù)器可由兩個十進制計數(shù)器串接并通過反饋接成二十四制計數(shù)器。下圖為分和秒的計數(shù)

24、器電路：二U24A74LSQ0D：U29A74LSQ0D：U33A74LSQ0R:U3D：74LSEU36A74LSQ0D：:U34：:74LS1f1NU20：:74LS1G1N二VCC74LS04D蘭亍BVCCU26A5V74LS04D：U25：:74LSK1NCFW1.3-.吉Asi0-7In-VCCUJ5A5V74LS04D：下圖為時的計數(shù)器電路:U15AU13A74LSQ0D：:74LSQ4D：:74LS0WHCCUWV-畔一一A耳一亍-.B-B書A37-BB74LS161I74LS161H334校時電路時鐘出現(xiàn)誤差時，需校準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間。校時是數(shù)

25、字鐘應(yīng)具備的基本功能。對校時電路的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數(shù)；在分校正時不影響秒和小時的正常計數(shù)。校時方式有快校時和慢校時兩種，快校時是，通過開關(guān)控制，使計數(shù)器對1Hz的校時脈沖計數(shù)。慢校時是用手動產(chǎn)生單脈沖作校時脈沖下圖所示為校時電路和校分電路。其中S1是校分用的控制開關(guān)，S2為校時用的控制開關(guān)，它們的控制功能下表所示。校時脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S或S2分別為0時可進行快校時。如果校時脈沖由單脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進行慢校時。Multisim仿真軟件校時的具體設(shè)計方法是：用一個單刀雙擲開關(guān)切換計數(shù)功能與校時功能，另一端接計數(shù)器的脈沖輸入端，開關(guān)置于函數(shù)發(fā)生器這一端

26、便可以校時，置于計數(shù)器的進位端便是計時。下圖為校時電路部分電路圖:U44AU4SA武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書335鬧鐘電路在指定的時刻發(fā)出信號，或驅(qū)動音響電路“鬧時”或?qū)δ逞b置的電源進行接通或斷開“控制”不管時鬧時還是控制，都要求時間準(zhǔn)確，即信號的開始時刻與持續(xù)時間必須滿足規(guī)定的要求。在本數(shù)字鐘設(shè)計中，選用了四片74LS85三位比較器實現(xiàn)。下表是74LS85的邏輯功能表：COMPARING刑PUTSCASCADINGINPUTSOUTPUTSA31B322A0iB0AB*AA=BABOaB2XXXXXHLLA0=B3A2B2XXXXXL

27、HL旳=日3恕=BXXXXHLLA=B2XXXXLHL3=63A2=B2Af=B1呃汨。XXXHLL出占3Aji-BjAqBoXXXLHL見缶3A2=BjA律用A0=BqHLLl-lLL人2=日2Aq=BqLHLLHLA3-B3A27西A1=：s1A（）詬0XXHLLH1=8HHLLLLA3=B3A2=B2A嚴(yán)BiLLLHHL74LS85比較器的一對輸入接小時和分鐘時計數(shù)器的輸出，另外一對接四位撥碼開關(guān)，當(dāng)小時和分鐘計數(shù)器的輸出與撥碼開關(guān)的值完全相等時，四片比較器輸出都為高電平，經(jīng)四位與非門后輸出到蜂鳴器，在一分鐘內(nèi)蜂鳴器導(dǎo)通，例如，撥碼開關(guān)依次為0000,0111,0011,1001此時表示

28、為7點59分，當(dāng)計數(shù)器的輸出也為7點59分時，OAEQB輸出都為高電平。右圖是鬧鐘電路圖:武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 336整點報時電路整點報時的功能要求是，每當(dāng)數(shù)字鐘計時快到整點時發(fā)出聲響。當(dāng)時鐘還有十秒到整點時，蜂鳴器開始響，持續(xù)時間為十秒。此電路是通過五個與門和一個蜂鳴器來實現(xiàn)的，每當(dāng)分鐘的十位為5,個位為9,并且秒鐘的十位為5時，蜂鳴器接高電平，開始工作，直到到達整點停止。下圖為整點報時電路圖：U1U22A-L74LSG8DU28AHI4LSG3DR1U3BUZZER200HzU5U6U10R15R22R29R3羽羽4牛IU44

29、511BP5V百55CCGSU74511B_5Vi=_2=74LS0SDU27A士_I_VCC5V74LS08D1BP5VU21A也L-j-Ivcc5VV=：_：=MHC=C3CCU124511BP_5Vw=匕=MMHcc-cS=c=?7is=汀100LTTmTlU31A74LS0BDU134511BP5V4仿真調(diào)試41總體仿真圖開始仿真后，秒鐘部分開始以1S為周期開始遞增，并能向分鐘和時鐘部分進位，完成數(shù)字鐘的基本功能。74LS04D74LS04D555U1774LS16174LS00DU15AMLSQOD/4LSOOO11174TSMD74LS04D二U39A/408NLH1A7432NU

30、40AU2574LS161NU3074LS16當(dāng)jjvcc占丄U32AY7USM0丄kJJVCCU35AW74LSOOOU56AX174LS04N0r4LS08DMLS08D5VVCC|U49AMLS32NU28AuT4LS08DU22A5VVCCBUZZER200Hz4511BP5VCEIZ4LSWCIM4511BPR15J7R22BP_5VU124511BP5Vm34511BP5V74LSOOOU19AU1474LS161NU3474LS161NJ2074LS161N工下丄C4OUF“IS04Drr7408N=10uFHI-104nFj_4.2各個功能仿真調(diào)試4.2.1校時電路仿真調(diào)試當(dāng)數(shù)

31、字鐘時間不準(zhǔn)確時，則需要手動調(diào)整時間。如下圖所示，單刀雙擲開關(guān)J2、J1分別對應(yīng)著時鐘與分鐘部分。當(dāng)開關(guān)擲向上方時，數(shù)字鐘正常工作；當(dāng)J1擲向下方時，則分鐘部分開始以1s為周期開始遞增，當(dāng)J2擲向下方時，時鐘部分則開始以1s為周期開始遞增。秒鐘部分則由J7控制，當(dāng)開關(guān)閉合時秒鐘以1s為周期遞增；當(dāng)開關(guān)閉合時，秒鐘則停止走動。調(diào)整時撥動開關(guān)，當(dāng)調(diào)整到正確時間后將開關(guān)撥回即可。HDD刊U42CCWrstourBISmiKey：=Space：100nF4.2.2鬧鐘電路仿真調(diào)試將撥碼開關(guān)調(diào)至如圖狀態(tài)，即將鬧鐘定為16：25，則開始仿真。VCC5V武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)

32、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書1 1 當(dāng)數(shù)字鐘還未運行到16：25時，探針不亮，即鬧鐘不會響起,狀態(tài)如下圖所示:4M1BP741SMDUMA“ISOODA2S“jiu:“IIIB741SMD71LS04DIIZ4LS16MLSOOOU33A匸74LSOOOU41Au741S(UH74LS161HU22A4LSO8DU34MLiH1NBUZZER200Hz74LSOOO5VunA74LSOOOU28Ax41&OBC451IBPl555aaaan5152332&弱2987811娥:21AMLS080U77AvwCZt5V5V74LSO8DU1M-Z4LSO4N451IBP.4511BP_5VUMi

33、d粘lilt巒U7IA74LS08O5.vwU22AwSVr4LS08DH1/4LSG8DBUZZER2QOHz-illdiF444弗“23.8曲“153530W謝amiH1L4-Ivcc5VU31A-十-I”4511BP_5VU1MU24AU?MU33AU3CA一；VDOZ4O8NJIKXJrtlU1474LS161Nlit?rLsiiM1SOOOUtCA-c一MLS04DU1SArzc74161M71LS04DLM5MCMU2574LS1(U32AC14100nF匸rNLSOOOU74LS161NU26AW他S04OUMMIS(武漢理工大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書武漢理工大學(xué)數(shù)字電子

34、技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 423整點報時電路仿真調(diào)試當(dāng)數(shù)字鐘離整點還差10秒以上時間時,探針不亮，蜂鳴器無反應(yīng),狀態(tài)如下圖所示:U74511BPW74LSO4NIWOA74LS2ONBUZZER2QOHZU5U5VU125VdfisSirsE74LSO8Drusoeo/4LSO8CU27A4-IvccXIo-IK二mm二3.83211$弱m“二23311犠U54曲741S15M389BWU1J4M1BP5V1111叩U24AU33AU3CA74LSOOO74LSOOO74LSOOO:BE丄*verVDD5V/4O8N7432NLM5儀M/448NlOOnFUTS741S1fIH7U30F41S(

35、U1MAX2U?9AUI6A/4LSO4D74LSOOOU14Z4LS161NUN74LS161NZED*-74LSOOOrLS04D74LS04U當(dāng)數(shù)字鐘離整點差10秒時，探針亮起，蜂鳴器響，如此持續(xù)10秒，過了整點后停止。整點報時的電路仿真如下圖所示：UMAin怎m二3S235357511555235552S9B38)15353WX4511BPWIIMt啪4-Ivcc5VU22ASBaetiisSU4451IBP5V5VVCC5VU28AU71A74LS0eD4511B_5V4I5VMLS4MOU77A西L5VU31A74LSOBDuz“ISOODrasoooiunr3MDTHM32MunZ4LS16741SOOOWTO：U1474LS161NMLSO4OMLSOOO4tt274LS1C1KUH74LS161H74L5O4DU32AU124511BP5V74LS0407448HIM8AM32NIM?A/