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数字钟实验电路的设计与仿真

发布时间:2020-06-30 18:46:52 阅读: 来源:纸盒厂家

摘要:基于Multisim 10软件对数字钟电路进行设计和仿真。采用555定时器产生秒时钟信号,用时钟信号驱动计数电路进行计数,将计数结果进行译码,最终在LED数码管上以数字的形式显示时、分、秒时间。关键词:数字钟;555定时器;计数器;LED数码管 在电子技术实验教学中,构建学生的电路设计理念,提高学生的电路设计能力,是教学的根本目的和核心内容。数字钟电路的设计和仿真,涉及模拟电子技术、数字电子技术等多方面知识,能够体现实验者的理论功底和设计水平,是电子设计和仿真教学的典型案例。文中采用了555定时器电路、计数电路、译码电路、显示电路和时钟校正电路,来实现该电路。1 系统设计方案 数字钟由振荡器、分频器、计时电路、译码显示电路等组成。振荡器是数字钟的核心,提供一定频率的方波信号;分频器的作用是进行频率变换,产生频率为1 Hz的秒信号,作为是整个系统的时基信号;计时电路是将时基信号进行计数;译码显示电路的作用是显示时、分、秒时间;校正电路用来对时、分进行校对调整。其总体结构图.如图1所示。

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2 子系统的实现2.1 振荡器 本系统的振荡器采用由555定时器与RC组成的多谐振荡器来实现,如图2所示即为产生1 kHz时钟信号的电路图。此多谐振荡器虽然产生的脉冲误差较大,但设计方案快捷、易于实现、受电源电压和温度变化的影响很小。

2.2 分频器 由于振荡器产生的频率高,要得到标准的秒信号,就需要对所得到的信号进行分频。在此电路中,分频器的功能主要有两个:1)产生标准脉冲信号;2)提供电路工作需要的信号,比如扩展电路需要的信号。通常实现分频器的电路是计数器电路,选择74LS160十进制计数器来完成上述功能。如图3所示,555定时器产生1 kHz的信号,经过3次1/10分频后得到1 Hz的脉冲信号,为秒个位提供标准秒脉冲信号。

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