毕业设计论文多功能数字钟设计与制作.doc

PAGE 2 南京化工职业技术学院毕业设计（论文） 1 多功能数字钟设计与制作 摘 要 本次设计以数字电子为主，分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、上午下午计时显示、星期计时显示、整点报时及校时电路进行设计，然后将它们组合，来完成时、分、秒、上午下午及一星期七天的显示，12小时制和24小时制互换显示并且有整点报时和走时校准的功能。 关键词：校表；小时互换显示；上下午显示；星期显示；整点报时 【前言】 在本世纪，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，因此数字钟是必不可少的。它给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路的能力。更为我学习PLD技术打下坚实的基础。 数字钟的概述 本次设计的数字钟是实现对时、分、秒、上午、下午、星期数字显示的计时装置,时周期为24小时和12小时，显示满刻度为23时59分59秒和12时59分59秒，上、下午的显示“1”为上午，“2”为下午，星期的显示“1”“2”“3”“4”“5”“6”“日”，并具有校时功能和报时功能的数字电子钟。电路主要采用中规模CMOS集成电路.本系统的设计电路由脉冲逻辑电路模块、计数模块、译码显示电路模块、整点报时模块、校时模块等几部分组成。采用5V直流作电源，采用低功耗的CMOS芯片及LED数码显示器，发生器使用晶体振荡、计数振荡器4060及双JK触发器4027，将标准秒信号送入“秒计数器”；计数器采用4518和74LS161集成计数器来实现，分别用4518组成时、分、秒计数器，则两个六十进制(秒、分)计数器、一个二十四进制(时)的计数器、一个一十二进制（时）的计数器，74LS161组成二进制的（上、下午）计数器及七进制的（星期）计数器；用74LS157选择器来选择12小时制和24小时制的显示；整点报时电路以门电路、触发器及扬声器构成，要求在离整点差5秒时，每1秒钟鸣叫一次，共响6次，前五次为低音512Hz，最后一声为高音1024Hz；校时电路是由与非门构成的双稳态触发器，用来对“星期”、“时”、“分”、“秒”显示数字进行调整的；译码显示电路选用BCD-7段锁存译码／驱动器4511构成，再经过LED七段显示器显示出来。如图（1）则是多功能数字钟设计的整体框图： 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 数码显 示 星期译 码 上下午译码 十位时译码 个位时译码 十位分译码 个位分译码 十位秒译码 个位秒译码 秒 计 数 器 （60） 分 计 数 器 （60） 时个位选择 时十位选择 校星期 星期计数 时 计 数 器 （24） 上下午计数 小 时 计 数 （12） 校时电路 校分电路 整点报时 晶体振荡 分频电路 二分频电路 512HZ 1024HZ 1HZ 2HZ 图（1）多功能数字钟设计的整体框图 仿真软件Multisim 7简单介绍 Multisim 7基本操作 Multisim 7是IIT公司推出Multisim 2001之后的Multisim必威体育精装版版本。Multisim 7提供了全面集成化的设计环境，完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响 。 1.1.1 基本界面 仿真电源开关菜单栏 仿真电源开关 菜单栏 工具栏 元器件栏 仪器仪表栏 电路工作区 状态栏 1.1.2 文件基本操作 与Windows常用的文件操作一样，Multisim7中也有： New--新建文件、Open--打开文件、Save--保存文件、Save As--另存文件、Print--打印文件、Print Setup--打印设 Exit--退出等相关的文件操作。 以上这些操作可以在菜单栏File子菜单下选择命令，也可以应用快捷键或工具栏的图标进行快捷操作。 1.1.3 元器件基本操作 常用的元器件编辑功能有：90 Clockwise--顺时针旋转90°、90 CounterCW--逆时针旋转90°、Flip Horizontal--水平翻转、Flip Vertical--垂直翻转、Compon