一個數(shù)電multisim數(shù)字鐘設(shè)計無單片機

ID:642128 · 發(fā)表于 2020-5-2 12:58

本人也只是個學(xué)生，如果做的有問題請各位指正
1. 用七段數(shù)碼管顯示時、分、秒，要求用共陰極數(shù)碼管。
2. 采用12小時制。
3. 計時時鐘由555定時器生成，生成頻率為3Hz，在此基礎(chǔ)上分頻生成。
4. 計數(shù)器芯片選用74160，秒、分、時計時采用同步時序電路設(shè)計。
5. 具有校時功能，可以對小時和分單獨校時，校時時鐘源可以手動輸入或借用

設(shè)計框圖：

組成模塊

脈沖發(fā)生模塊

該模塊有脈沖產(chǎn)生電路和分頻電路組成

脈沖發(fā)生電路采用555構(gòu)成的多諧振蕩電路。

用 555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器電路如圖所示：圖中電容 C、電阻 R1 和 R2 作為振蕩器的定時元件，決定著輸出矩形波正、負脈沖的寬度。定時器的觸發(fā)輸入端（2腳）和閥值輸入端（6 腳）與電容相連；集電極開路輸出端（7腳）接 R1、R2 相連處，用以控制電容 C 的充、放電；外界控制輸入端（5腳）通過 0.01uF 電容接地。振蕩周期 T=T 1+T 2=0.7(R 1+2R 2 )C

仿真電路

該電路的震蕩周期為3Hz

分頻電路

分頻模塊采用74162十進制計數(shù)器，使enp、ent和load 端接Vcc。因為要將脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的3Hz信號分成1Hz，所以將QAQB端通過與非門接到CLR上，這樣一來，每當(dāng)脈沖發(fā)射電路產(chǎn)生3個脈沖，就會在與非門端產(chǎn)生一個上升沿信號，該信號就用于計時模塊的時間控制，而且該信號可以用于將74162清零。

仿真電路

產(chǎn)生的信號如示波器所示

2.計時模塊

該模塊主要用74160實現(xiàn)，秒、分、時計時采用同步時序電路設(shè)計。時序由脈沖發(fā)生模塊產(chǎn)生1Hz信號

（1）分、秒計時

在數(shù)字鐘的控制電路中，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，在電路的設(shè)計中我采用的是統(tǒng)一的器件 74LS160D的異步清零法來實現(xiàn)十進制功能和六進制功能，根據(jù) 74LS160D的結(jié)構(gòu) 把輸出端的 0110（十進制為 6）用一個與非門 74LS00引到 CLR端便可置 0，這樣就實現(xiàn)了六進制計數(shù)。而74LS160D本身為計滿后為10，與前文6進制串聯(lián)后成60進制。

仿真電路

（2）時計時器

由兩片十進制同步加法計數(shù)器 74LS160 級聯(lián)產(chǎn)生，采用的是異步清零法， u1輸出端為 0001（十進制為 1）與 u2輸出端 0010（十進制為 2）經(jīng)過與非門接兩片的清零端，從而實現(xiàn)了12進制計數(shù)。

3.校時模塊

校時模塊通過一個總校時開關(guān)A控制，另一端接在每一個74160的load端

當(dāng)A閉合時，所有l(wèi)oad端都是低電平，整個電路進入校時模式，通過校時電路校時。校時電路由74147和開關(guān)組成，74147輸入一側(cè)接入開關(guān)和電源，通過開關(guān)的開閉控制輸入信號的高低電平；輸出端通過一個非門后接入74160的置數(shù)端。