數字鐘電路設計與Multisim仿真
利用Multisim軟件設計並仿真實現一個12小時或24小時制的數字鐘,顯示時、分、秒,有校時、整點報時功能,可以分別對時及分進行單獨校時,使其校正到準確時間。
操作方法
(01)設計方案:利用555產生1kHz的時鐘信號,再利用三個74LS160串聯進行分頻,產生1Hz的時鐘信號,並將其匯入用74LS161和與非門設計的00-59的循環計數電路(即數字鐘的“秒”計數電路)中,然後依次是“分”計數電路和“時”計數電路,同時用數碼管顯示出來。最後,再在這基礎上添加整點報時和校時功能。
(02)電路總設計圖見下圖所示。
(03)信號產生電路設計見下圖,原理說明:利用555及電阻電容構成一個能夠產生1kHz時鐘信號的電路,再利用三個十進制的74LS160進行分頻,從而產生1Hz的時鐘信號。
(04)“秒”計數電路和“分”計數電路設計見下圖,原理說明:利用十六進制的74LS161和與非門分別構成0-5循環計數器和0-9循環計數器,圖中均利用的是清零法。
(05)“時”計數電路設計見下圖,原理說明:利用十六進制的74LS161和與非門構成一個0-9循環計數器並能夠進位,但左右兩計數器同時達到“2”和“4”時將它們同時清零,從而實現00-23循環計數的功能。
(06)整點報時電路設計見下圖,原理說明:利用蜂鳴器、與非門及開關實現,當“分”計數電路產生一個低平進位信號時,經過與非門變成高電平,從而使蜂鳴器發出響聲,開關可以實現對該功能的控制。
(07)校時電路設計如下圖,原理說明:利用一個按鈕開關,當開關按下時,就會產生一個低電平給計數器,從而在下降沿時計數器加1。
仿真圖及仿真方法說明
(01)在Multisim軟件裏按設計方案及模組框圖要求調出所需要的元件,然後連接電路圖,結果如下圖所示。
(02)連好仿真電路圖後,開啟仿真開關,進行仿真。由於軟件仿真很慢,要等很久數碼管纔會跳“1”。故用信號發生器,設定較高的頻率並使其產生方波,如下圖所示。從而能夠更快的驗證仿真結果,
(03)結果如下圖。結果顯示數碼管能夠正常跳動並進位,當整點報時開關開啟時,在達到整點是蜂鳴器響;當按下校時開關時,數碼管會跳動加“1”。
特別提示
仿真時注意要將信號發生器設定較高的頻率,否則仿真時間會很長。
看不懂的或者不清楚原理的可以給我留言,我會盡我所能的幫助你。
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