数字钟EWB

简易数字钟设计摘 要 本文针对简易数字钟的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。

详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB 下仿真通过。

关键词 数字钟，EWB ，74LS160，总线，三态门，子电路一、引言：所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。

相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。

在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。

设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。

二、任务分析：能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时，并显示时间及调整时间，能整点报时，定点报时，使用4个数码管，能切换显示。

总体设计本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。

方案一、采用异步电路，数据选择器将时钟信号输给秒模块，秒模块的进位输给分模块，分模块进位输入给时模块，切换的时候使用2选1数据选择器进行切换，电路框图如下：该方案的优点是模块内部简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案结构不清晰，模块间关系混乱，模块外还需使用较多门电路，不利于功能扩充，且使用了异步电路，计数在59的时候，高一级马上进位，故本次设计不采用此方案。

方案二、采用同步电路，总线结构时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，框图如下： 显示 切换秒钟分钟 小时 控制1Hz 脉冲信号闹钟该方案用总线结构，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。

综上所述，本次设计采用方案二。

秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。

数字电子钟一．摘要数字电子钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。

因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器、校时电路和振荡器组成。

主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。

秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码，通过七段显示器显示出来。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。

采用74160，74393实现24进制和60进制，从而实现计数功能。

目录一．正文 (3)1.1系统设计 (3)1.11设计原理（数字电子钟结构框图）： (3)1.12石英晶体振荡器 (3)1.2单元电路设计 (4)1.21时、分、秒计数器的设计： (4)1.2.1.1 元器件的选择：74LS160 同步十进制计数器、与非门 (4)1.2.1.2 二十四进制计数器电路图 (5)1.2.1.3 六十进制计数器电路图 (6)1.2.1.4 秒脉冲谐振电路： (6)1．3系统的测试 (8)1.3.1 N进制级联 (8)1.3.2分频器电路 (8)1.3.3.调校电路 (9)1.4 总结 (10)参考文献 (10)附录 (11)1.元器件的明细表 (12)一．正文1.1系统设计1.11设计原理（数字电子钟结构框图）：数字电子钟是一个典型的数字电路系统，其由直流稳压电源，秒脉冲发生器，时、分、秒计数器以及校时和显示电路组成结构框图如下：图表 11.12石英晶体振荡器：石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确，电路结构简单，频率易调节。

设计报告内容:1/系统的设计任务2/设计方案3/方案中各部分单元的设计、参数计算和器件选择4/画出符合设计要求的完整系统电路图。

5/打印并在规定时间内上交设计报告（准备进行答辩，并在计算机中演示设计程序）设计题目数字电子钟1、设计任务：必备功能：1. 设计一个高精度、高稳定度的时钟信号源。

2. 用秒脉冲作信号源，构成数字钟，显示秒、分、时。

3. 具有对时功能，即时间可以快速预置。

附加功能：具有整点提示功能，即每到整点发出蜂鸣声。

2、供选方案：1）时钟信号源的实现：时钟信号源是时钟类项目的心脏，他的精确度直接影响到整个项目的性能。

方案A 用石英晶振电路晶振是石英振荡器的简称，英文名Crystal，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。

它是时钟电路中最重要的部件，它的作用是向电子电路各部分提供基准频率。

选择晶振的主要性能指标有：调整频差、温度频差或总频差、谐振电阻或负载谐振电阻，还有机械性能等。

除了石英晶体外，晶振器电路还需要配置适当的电阻和晶振负载电容。

和晶振串联电阻的作用是防止晶振过分驱动，过分驱动会逐渐损耗晶振的接触电镀，引起频率上升，使晶振失效。

与晶振并联电阻是反馈电阻，保证反相器工作在适当工作区，如果去掉会产生停振。

晶振负载电容能使芯片更容易起振，振荡更稳定。

其电容值一般在20pf,30pf,50pf,100pf中选择。

方案B 555多谐振荡器网上查阅的555多谐振荡器电路：优点是起振容易，振荡周期调节范围广，缺点是频率稳定性差，精度低，所以在本试验中不宜使用。

2）分频器的实现方案A 采用专用分频器如二分频，六分频，十二分频，1/60分频器，常用集成电路有74LS92，74LS56,74LS57等。

方案B 用各种进制计数器构成分频器用异步十进制计数器74LS90，同步十进制计数器74LS290，双时钟同步加减计数器74LS192都可以很容易构成十进制，十二进制，二十四进制，六十进制分频器。

EWB简介Electronic Workbench简称EWB，专用于电子电路仿真的“虚拟电子实验平台”软件工具。

该软件可以对各种模拟电路、数字逻辑电路及混合电路进行仿真。

EWB软件对电路的输入采用原理图输入方式，易学易懂；软件提供的虚拟仪器与实际仪器外形及其操作基本一致；软件提供的元器件有上千种，内容丰富，器件齐全。

与其它的仿真电路软件相比，Electronic Workbench具有界面直观、操作方便等优点。

使用EWB进行仿真实验，可以帮助学生更快、更好的掌握课堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂理论教学的不足。

而且通过电路仿真，可以熟悉常用的电子仪器的测量方法，进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力。

下面对EWB5.12的使用与操作进行介绍。

1. EWB 5.12界面及基本操作方法1) ElWB 5.12工作主窗口启动EWB 5.12时，显示器屏幕展现其工作主窗口如图F-1所示。

菜单栏工具栏元器件及仪器库栏暂停/ 恢复按钮启动/ 停止开关软件运行状态栏电路描述窗口电路工作窗口图F-1 Electronics Workbench 5.12 工作主窗口软件运行状态栏电路描述窗口电路工作窗口图F-1 Electronics Workbench 5.12 工作主窗口从图F-1可以看出，Electronics Workbench 5.12的工作主窗口屏幕中央区是电路工作窗口(Workspace)，它如同电子实验桌，在桌面上可将各种电子元器件和测试仪器仪表连接成实验电路。

电路工作窗口的上方是菜单栏、工具栏和“虚拟元器件及仪器库”栏。

用鼠标操作可以很方便地从元器件及仪器库中，提取实验所需的各种元器件及仪器仪表到电路工作窗口并连接成实验电路。

电路工作窗口的下方是电路描述窗口，可用来对电路进行注释和说明。

2) EWB 5.12的工具栏EWB5.12工具栏如图F-2所示。

工具栏包括了常用的操作命令按钮，通过鼠标器可方便地使用各种操作命令。

ewb电子时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解ewb软件的基本操作流程，掌握电子时钟的设计原理和电路搭建方法。

2. 学生能够解释电子时钟的各个部分功能，如晶振、计数器、显示电路等，并了解它们在时钟运行中的作用。

3. 学生掌握二进制和十进制的转换方法，并能够应用于电子时钟的显示部分。

技能目标：1. 学生能够运用ewb软件设计一个简单的电子时钟电路，并进行仿真测试。

2. 学生通过小组合作，培养团队协作能力和问题解决能力，能够共同完成电子时钟的设计和调试。

3. 学生能够运用所学知识，进行简单的电路故障排查和修正。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发探索精神和创新意识。

2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对生活的影响，增强社会责任感。

3. 学生通过课程学习，培养细心、耐心和严谨的科学态度，提高自我管理和自主学习能力。

本课程针对初中年级学生，结合电子技术学科特点，注重实践操作和理论知识相结合。

在教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的主观能动性。

通过课程学习，使学生能够掌握电子时钟的基本原理和设计方法，培养实际操作能力，提高学生的科学素养。

二、教学内容本章节教学内容围绕电子时钟的设计与制作，结合课程目标，具体安排如下：1. 电子时钟原理介绍：讲解时钟的基本工作原理，包括晶振的作用、计数器的工作方式以及显示电路的原理。

2. ewb软件操作：介绍ewb软件的基本功能与操作方法，使学生能够熟练使用软件进行电路设计与仿真。

3. 电路元件认识：学习电子时钟所需的主要元件，如晶振、计数器、显示器件等，并了解它们的功能和特性。

4. 电路设计与搭建：根据电子时钟原理，指导学生运用ewb软件设计时钟电路，并进行仿真测试。

5. 二进制与十进制转换：学习二进制与十进制的转换方法，并应用于电子时钟的显示部分。

6. 电路调试与故障排查：教授学生如何对设计的电子时钟进行调试，找出并解决问题。

数字仪表的使用数字仪表包括字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪。

一、字信号发生器的使用字信号发生器实际上是一个多路逻辑信号源，它能产生16位同步逻辑信号，用于对数字逻辑电路进行测试。

图1是其图标和面板。

在字信号编辑区，字信号以4位16进制数编辑和存放。

EWB5.0可以存放1024条字信号，编辑区的内容可通过滚动条前后移动。

用鼠标单击可以定位和插入需编辑的位置，然后输入16进制数码。

还可在面板下部的二进制字信号输入区输入二进制码。

在地址编辑区可以编辑或显示与字信号地址有关的信号。

图1 字信号发生器图标和面板把鼠标指针移到左边地址编辑区中要改变值的位置，在这可以输入0～9或A、B、C、D、E、F，在二进制信号编辑区中即可显示出输入的十六进制数对应的二进制数。

如图1中地方输入0223的十六进制数，二进制字信号编辑区中即显示“0000001000100011”，同时在字信号地址编辑区的“Edet”中显示出该十六进制数的地址“000B”。

字信号的输出方式有三种：Step（单步）:每单击一次“Step”，则字信号输出一条，字信号编辑区中的地址下移一行，此方式可用于对电路进行单步调试。

Burst（单帧）：每按一次“Burst”，则从首地址开始至末地址连续逐条输出字信号。

Crcle（循环）：按“Crcle”，则从首地址至尾地址循环不断的输出。

选中某地址信号后，按“Breakpoint”则该地址被设置成中断点。

“Burst”输出时，运行至该地址输出暂停。

再单击“Pause”或按“F9”恢复输出。

字信号的触发方式：当选择“Internal（内）”触发方式时，字信号的输出直接由输出方式按钮（“Step”、“Burst”和“Crcle”）启动。

当选择“External(外)”触发方式时，则需接入外触发脉冲信号，再定义“上升沿触发”或“下降沿触发”，单击输出方式按钮，待触发脉冲到来时才启动输出。

此外，在“数据准备好输出端”还可得到与输出信号同步的时钟脉冲输出。

数字逻辑课程设计－多功能数字电子钟多功能数字钟的设计与仿真一.设计任务与要求设计任务：设计一个多功能数字钟。

要求:1.有“时”、“分”、“秒”(23小时５９分59秒）显示且有校时功能。

(设计秒脉冲发生器)2.有整点报时功能。

(选：上下午、日期、闹钟等）3. 用中规模、小规模集成电路及模拟器件实现。

4. 供电方式: 5V直流电源二.设计目的、方案及原理１.设计目的（1）熟悉集成电路的引脚安排。

(2)掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

(3)了解面包板结构及其接线方法。

（4)了解多功能数字钟的组成及工作原理。

(5）熟悉多功能数字钟的设计与制作2.设计思路(1）设计数字钟的时、分、秒电路。

(2)设计可预置时间的校时电路。

（3)设计整点报时电路。

3.设计过程3．1.总体设计方案及其工作原理为:数字钟原理框图入图1所示，电路一般包括一下几个部分：振荡器、星期、小时、分钟、秒计数器、校时电路、报时电路。

数字钟实际上是一个对标准频率（１HZ）进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟,但也可以用５55定时器构成。

图1 系统框图数字钟计时的标准信号应该是频率相当稳定的1HZ秒脉冲，所以要设置标准时间源。

数字钟计时周期是24小时，因此必须设置24计数器,秒、分、时由数码管显示。

ﻫ为使数字钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的。

设计中采用开关控制校时电路“时”“分”“秒”计数器进行校时操作。

3.２.各独立功能部件的设计(１)分、秒计时器(60进制)，时计数器（2４进制），星期计数器（7进制）如下图,图中蓝色线为高电平+5v，绿色为接地线,红色线为时钟脉冲。

获得秒脉冲信号后,可根据６0秒为一分，60分为一小时,24时为一个计数周期的计数规则，分别确定秒、分、时的计数器。

由于秒和分的显示都为60进制,因此他们可有两级十进制计数器组成，其中秒和分的个位为十进数器,十位为六进制计数器,可利用两片74160集成电路来实现。

毕业了，心里久久不能平静此时是2016年6月26日深夜我坐在实习公司员工宿舍椅子上删去了用了三年的淘宝默认收货地址一下子想起了很多事总之再见了1331无论丰富或是颓废离开的那一刻终究平静再见了1331自上次出校门过后，我就知道，这个班再也无法聚齐了所以词穷致谢，因为来日方长共勉之于毕业季毕业论文题目：基于EWB数字电路设计学院：信电专业：电子信息工程班级：电信1331班学生姓名：刘亚瑞完成日期：2016.5毕业设计报告摘要EWB是一种电子电路计算机仿真软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称为Electronics Workbench。

EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司于1988年开发的，自发布以来，已经有35个国家、10种语言的人在使用。

EWB以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。

该软件是目前各种电路仿真软件中最理想的软件，作为设计工具该软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，具有完整的数字信号模拟功能。

本文介绍一种基于EWB的数字钟设计总体系统由脉冲发生器、分频器、计数器、译码电路、LED 显示电路、校时电路、整点报时电路组成。

关键词:数字电路，EWB 软件；数字钟；振荡器；分频器；计数器；门电路。

目录第一章绪论 (1)第二章EWB软件介绍与应用 (2)2.1 EWB软件概述 (2)2.2 EWB软件使用 (3)2.2.1 EWB软件主界面 (3)2.2.1 EWB软件元件库 (4)2.2.2 EWB软件工具栏 (4)2.2.3 EWB软件信号库栏 (4)2.2.4 EWB软件基本器件库栏和指示器件库栏 (5)第三章主要元件介绍 (6)3.1设计构思 (6)3.2设计方案 (6)3.3 74ls160计数器应用 (7)3.3.1 十进制接线 (7)3.3.2 七进制接线 (9)3.4 7490计数器应用 (9)第四章数字钟基本原理及单元电路设计 (12)4.1数字钟的基本原理 (12)4.2石英晶体振荡器 (12)4.3 分频电路 (13)4.4计数与译码显示电路 (13)4.4.1秒计数电路 (13)4.4.2分计数电路 (14)4.4.3时计数电路 (15)4.4.4周计数电路 (15)4.4.5 校时电路 (16)4.4.6 整点报时电路 (17)4.4.7 数字钟整体逻辑电路 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪论随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。

EWB数字钟实验报告第一篇：EWB数字钟实验报告EWB数字钟实验报告一、利用EWB设计用于秒计数和分计数的60进制（00-59）计数器，用于时计数的24进制（00-23）计数器和用于星期计数的7进制（1-7）计数器。

1.60进制计数器电路截图工作原理：选用两片74160芯片，左边一片为显示个位，右边一片为显示十位。

当两片芯片同时计数到“60”时，转换为二进制为0110,000。

控制CLR’端置0。

2.24进制计数器电路截图工作原理：选用两片74160芯片，左边一片为显示个位，右边一片为显示十位。

当两片芯片同时计数到“24”时，转换为二进制为0010,0100。

控制CLR’端置0。

3.7进制计数器电路截图工作原理：选用一片74160，当计数器数字为“7”即二进制为0111时，控制LOAD’端。

LED显示1~7。

.二、.利用EWB设计具有秒、分、时、星期显示功能的基本数字钟。

电路截图工作原理：本数字钟由一个七进制计数器、一个二十四进制计数器、两个六十进制计数器构成。

七进制计数器显示星期、二十四进制计数器显示小时、两个六十进制计数器分别显示分和秒。

秒进位分的原理是：当秒走到“59”时，控制分控计数器的时钟端，输入一个脉冲信号，即分显示一个脉冲。

分进位小时同理。

小时向星期进位的原理是：当小时走到“23”时，控制星期计数器的时钟端，输入一个脉冲信号，即星期显示一个脉冲。

三、利用EWB设计具有秒、分、时、星期显示功能，能够对分和时进行校准，具有整点报时功能的改进型数字钟。

电路截图（分、时校准电路）工作原理：分别用两个开关控制两个计数器的时钟端，一端正常接上秒计数器的发出的信号脉冲，为正常工作状态，另一端接秒的时钟信号发生源。

当需要调时时，按下开关，即计数器的时钟端接秒计数器的发出的信号脉冲，当走到要调到时间再次按下开关，即恢复到正常工作状态。

电路截图（整点报时功能）工作原理：电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。