电子时钟 Multisim仿真.docx

一、设计指标1. 时间以24小时为一个周期；2. 显示时、分、秒；3. 有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间4. 保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号设计方框图怕g器 诵网罄ik 1L60进制计数器1L——►分频器hd.小 討町I数字钟的设计原理图三、元器件介绍1、74LS7474LS74内部结构图74LS74管脚图2、74LS47译码器U2 VCCA ■ ■ ■ ■OAE ■ ■ ■ ■OBC ■ ■ ■ ■OC[.1 ■ ■ ■ ■OD OELT ■ ■ ■OFR.BI • •0G-GND ■ ■ ■■ ■4C>2-74LS47D74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器， 该电路是由与非门、输入缓冲器和7个与或非门组 成的BCD-7段译码器/驱动器通常是低电平有效，高的灌入电流的输出可直 接驱动显示器7个与非门和一个驱动器成对连 接，以产生可用的BCD数据及其补码至7个与或 非译码门剩下的与非门和3个输入缓冲器作为试 灯输入（LT）端、灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO） 端及动态灭灯输入（RBI ）端74LS47译码器Decimal orFunctionInputs-(Note 1)L3Utp UtSN=oteLTRBIDcBAabeCtetg0HLLLLHLlLLLLH1JHXLLLHHHLLHHHH2hXLLHLHLLHLLHL3HXLLHHHLLLLHHL4HXLHLLHHLLHHLL5HXLHLHHLHlLHLL6XLHHLMnHLLLLL7XLHHHHLLLHHHHBHXHLLLHt.LL1_kIL9HXHLLHHLLLHMLL10HXHLHLHHHHLLHL11HXHLHHH卄HkLHHL12HXHHLLHJiIHHHLL13HXhHLHHLHHLHLL14卜XHHHLHHHHLLLL1.5HXHHHHHHHHHHHHBlXXX其XXLHHHHHHHRBILLLLLLHHHHHHHLTLXXXXXHLLLLLLL(5)74LS47译码器真值表注：1、当需要0到15的输出功能时，灭灯输入（BI）必须为开路或保持在高逻辑电平，若不要灭掉 十进制零，则动态灭灯输入（RBI）必须开路或处于高逻辑电平。

2、当低逻辑电平直接加到灭灯输入（BI）时，不管其它任何输入端的电平如何，所有段的输出端都关死H=高电平L=低电平X=不定） 3、当动态灭灯输入（RBI）和输入端A、B、C、D都处于低电平而试灯输入（LT）为高时，则所有段的 输出端进入关闭且动态灭灯输出（RBO）处于低电平（响应条件）4、当灭灯输入/动态灭灯输出（BI/RBO） 开路或保持在高电平，且将低电平加到试灯输入（LT）时，所有段的输出端都得打开 BI/RBO是用 作灭灯输入（BI）与/或动态灭灯输出（RBO）的线与逻辑ObCL1EAH!OaDtjlPUTS% I ◎曲 加——CLEAR 13AH 74LS390管脚图双十进制计数器1A I □成 1B匚Lt AR OUTPUTOUTPUTS1513 1 121 1 ［価 1 9i1 12 OUTIPU1 ■ ' VCc SA CLJEAFI 3C& 2B 空屜 河亡 2Qd4、74LS08 2输入端四ANDA8HII--HH74LS08真值表74LS08管脚图InputsDulpwt5、74LS00管脚图74HC51DII01g扭艸接地74LS51与或非门 管脚图3、74LS3907、 4060BP-5VRESET1s14J12)11CUVdjI)—r- ■ 1一12345ii7CD4060BC吒 口 ^10 吨 Qg HiSti ?d口 14 X Qb C7 [14 临4060BP管脚图□01 ? 1fl4060BP结构图8、七段显示数码管数码显示器有多种，按显示方式可分为分段式、点阵式和重叠式；按发光材料可分为 辉光显示器、荧光显示器、发光二极管显示器和液晶显示器等。

目前普遍使用的七段式数 字显示器主要有发光二极管和液晶显示器两种这里主要介绍七段发光二极管组成的数码 管原理数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种共阴极是指 数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g 输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反, 它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入 信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮三、设计原理1、各功能模块电路的设计（用Multisim仿真）145-32.768kHz1 Wv 110MQ0.5%11124060BP_5V30pF4060 构成脉冲发生及分频电路74LS47 构成译码驱动电路74LS47N7439胸成十进制计数器VCCU4B74LS00D 74LS00DU3AV1》1INA1QA> 1INB1QB1QC1CLR1QDM3 匚)6 Tru J20 Hz5 V 74HC390N 6V5V 11 1r^V\A_100£R10.5%U2CAU1VCCAOABOBCOCDODOE~LTOF~RBIOG〜BI/RBOGNDI5C—4€83 rf 2 §74LS47N7439构成六进制计数器A B C D E FG6.2uFlkQ0.5%VCC5V■AAA—100； dR20.5%74LS00D74LS00DU6AV1200 Hz 5 V .>> 1INA1QA1INB1QB1CLR1QC1QD274HC390N1INA1INBr3!U3A1CLR3 亠7516276, 3广5 {481QA1QB1QC1QD375 丄16 ■27674HC390N 6VVCC-AOA-BOB-COCDODOE~LTOF~RBIOG-~BI/RBO74LS47NVqc5VVCC■ AOA■ BOB■ COCDODOE~LTOF~RBIOG■ ~BI/RBO354 T□16□13d2C10Si14□16d3□12□11a10d1514A^A—100； dR10.5%74LS47N74390构成二十四进制计数器校时电路（分校时时，不会进位到小时）2、整体电路图（用 Multisim 仿真）四、电路安装与调试过程根据原理和芯片引脚图，分功能设计原理图，并根据接线顺序分步骤验证。

按照原 理图接线时首先确保可靠的电源和接地注意芯片的控制引脚必须正确容易出现故 障为接触不良集成块引脚方向预先弯好对准面包板的金属孔，再小心插入导线的 剥线长度与面包板的厚度相适应（比板的厚度稍短）导线的裸线部分不要露在板的 上面，以防短路导线要插入金属孔中央五、电路测试与使用说明检查故障时除测试输入、输出信号外，要注意电源、接地和控制引脚要注意芯片引 脚上的信号与面包板上插座上信号是否一致（集成块引脚与面包板常接触不良）为了便 于测试，可将2Hz信号直接输入到各级计数器接校时电路时可接模拟信号输入（如1Hz 和2Hz）测试输出信号的切换正确后，再将秒进位和分进位信号接到校时电路，再接校时 电路输出到分计数器和时计数器从较时电路接入信号时，必须将原进位信号拔掉六、训练总结本次实训相比较之前的两次对理论和实践的要求能力相对提高，要求我们在了解线路 以及各器件部分功能的基础上，先进行仿真设计然后在进行实体操作对于我们的细心， 耐心是很大的考验由于器件较多，线路错综，很容易在连线过程中出现错接，漏接的情 况即使连接错误，也不一定会实现最初目标，达到功能还要针对错误现象，排查原因， 在连线正确的基础上，可能是元器件的故障，采用示波器进行观察，然后进行更换，逐步 调整，最终实现校时，计时功能，完成实训目标。