基于Proteus的數字電子鐘設計

摘 要：該文介紹了一種基于Proteus的數字電子鐘電路的設計過程，電路主要包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路幾個部分，并利用Proteus軟件對設計電路進行了仿真調試，仿真結果正確無誤，實現了既定功能。

關鍵詞：Proteus 振蕩器 電子鐘 CC4511

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0101-02

《數字電子技術》是高職高專電子信息大類專業中的一門專業基礎課程，學生在完成本門課程的學習后應達到掌握對該課程系統理解和綜合運用的目的。而在日常的《電子技術實驗》中，往往只是對其中一個知識點的驗證，實踐性差，對整個課程缺乏系統的梳理。因此，設計一個貼近實際生活，綜合數字電子技術知識，但又不太復雜的實踐項目就很有必要?；赑roteus的數字電子鐘即是基于此設計出來的。

電子鐘亦稱數顯鐘（數字顯示鐘），是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械時鐘相比，直觀性為其主要顯著特點，且因非機械驅動，具有更長的使用壽命，相較石英鐘的石英機芯驅動，更具準確性。電子鐘已成為人們日常生活中必不可少的必需品，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇院、辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大地方便。將其作為《數字電子技術》實踐項目，能夠極大的提高學生的學習興趣。

1 設計思路

電子鐘要正常工作需要一個標準的頻率信號，這里我們用555定時器組成多諧振蕩器來提供頻率信號。然后由74LS162構成60進制計數器，74LS163構成12進制計數器完成時、分、秒的計數，并通過CC4511譯碼在數碼管上顯示出來。當然，時鐘都可以設定時間，因此，還設計了校時電路。其整機電路方框圖如圖1所示。

2 電路實現

2.1 多諧振蕩器電路

設計中由555定時器構成的多諧振蕩器提供周期為1秒的信號，而多諧振蕩器的振蕩周期約為，因此我們在與間增加一個可調電阻進行微調，確保信號能夠更加準確，以滿足我們的設計需要。

2.2 計數器

有了“秒”信號，則可根據60秒為1分，60分為1小時，24小時為1天的進制關系，分別選定秒、分、時等計數器。從這些計數器的輸出端可以得到1分、1時、1天的時間進位信號。在“秒”計數器中，因為是六十進制，即有60個“秒”信號才能輸出一個“分”進位信號，故它有60個記憶狀態，若用十進制表示這60個狀態時，需要2位十進制的數（個位和十位），這樣，“秒”個位應是十進制，“秒”十位應是六進制，才能符合人們通常計秒數的習慣。為了便于應用8421碼譯碼顯示電路，“秒”計數器通常用2個十進制計數器集成塊組成，然后采用反饋清零法使“秒”十位變成六進制，最后個位、十位合起來實現六十進制?！胺帧庇嫈灯骱汀懊搿庇嫈灯鞯慕M成完全相同。在這里選用了兩塊74LS162十進制計數器來實現六十進制計數。為了增加內容的全面性，在時計數器設計時，我們選用了74LS163二進制計數器來實現十二進制計數。

2.3 譯碼顯示電路

譯碼顯示電路的功能是將“秒”、“分”、“時”計數器中每塊集成塊的輸出翻譯成七段數碼管能顯示出十進制數所要求的電信號，然后再經數碼管將相應的數字顯示出來。本設計譯碼顯示電路采用CC4511，功能表見表1。

2.4 校時電路

當數字鐘的走時同標準時間不相符合時，必須對時、分、秒予以校準。實現校時電路的方法很多，本設計如圖2所示，SW1、SW2分別用來實現“時”、“分”的校準。其基本思路是斷開原來正常的分輸入信號即秒電路的進位信號，把頻率從可以人為控制的手動脈沖接入，從而實現快速的人為的分計數，當到達準確的數值后再接入正常的計數脈沖，進行正常的顯示。

3 電路仿真

利用電路仿真軟件對圖2電路進行仿真調試，在仿真過程中，按下SW1對“時”進行校正，按下SW2對“分”進行校正，當前小時調整到11，分鐘調整到13。數碼管正確顯示，系統能夠正確的進位，達到了設計要求。

4 結語

該文詳細闡述了數字電子鐘的設計過程，包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路的設計，最后利用Proteus軟件進行仿真調試，實現了數字電子鐘的基本功能。該設計貼近生活，對完成《數字電子技術》學習的學生來說，難度也適中，可作為《數字電子技術》后進行課程設計的一個典型作品。

參考文獻

[1] 龍治紅，譚本君，黃華飛.數字電子技術[M].北京：北京理工大學出版社，2010.

[2] 閻石.數字電子技術[M].2版.北京：高等教育出版社，2003.

[3] 姜邈.電子線路課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，1994.

[4] 熊建平.基于Proteus壓控變色彩燈控制電路設計[J].電子設計工程，2014（8）：162-164.endprint

摘 要：該文介紹了一種基于Proteus的數字電子鐘電路的設計過程，電路主要包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路幾個部分，并利用Proteus軟件對設計電路進行了仿真調試，仿真結果正確無誤，實現了既定功能。

關鍵詞：Proteus 振蕩器 電子鐘 CC4511

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0101-02

《數字電子技術》是高職高專電子信息大類專業中的一門專業基礎課程，學生在完成本門課程的學習后應達到掌握對該課程系統理解和綜合運用的目的。而在日常的《電子技術實驗》中，往往只是對其中一個知識點的驗證，實踐性差，對整個課程缺乏系統的梳理。因此，設計一個貼近實際生活，綜合數字電子技術知識，但又不太復雜的實踐項目就很有必要?；赑roteus的數字電子鐘即是基于此設計出來的。

電子鐘亦稱數顯鐘（數字顯示鐘），是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械時鐘相比，直觀性為其主要顯著特點，且因非機械驅動，具有更長的使用壽命，相較石英鐘的石英機芯驅動，更具準確性。電子鐘已成為人們日常生活中必不可少的必需品，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇院、辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大地方便。將其作為《數字電子技術》實踐項目，能夠極大的提高學生的學習興趣。

1 設計思路

電子鐘要正常工作需要一個標準的頻率信號，這里我們用555定時器組成多諧振蕩器來提供頻率信號。然后由74LS162構成60進制計數器，74LS163構成12進制計數器完成時、分、秒的計數，并通過CC4511譯碼在數碼管上顯示出來。當然，時鐘都可以設定時間，因此，還設計了校時電路。其整機電路方框圖如圖1所示。

2 電路實現

2.1 多諧振蕩器電路

設計中由555定時器構成的多諧振蕩器提供周期為1秒的信號，而多諧振蕩器的振蕩周期約為，因此我們在與間增加一個可調電阻進行微調，確保信號能夠更加準確，以滿足我們的設計需要。

2.2 計數器

有了“秒”信號，則可根據60秒為1分，60分為1小時，24小時為1天的進制關系，分別選定秒、分、時等計數器。從這些計數器的輸出端可以得到1分、1時、1天的時間進位信號。在“秒”計數器中，因為是六十進制，即有60個“秒”信號才能輸出一個“分”進位信號，故它有60個記憶狀態，若用十進制表示這60個狀態時，需要2位十進制的數（個位和十位），這樣，“秒”個位應是十進制，“秒”十位應是六進制，才能符合人們通常計秒數的習慣。為了便于應用8421碼譯碼顯示電路，“秒”計數器通常用2個十進制計數器集成塊組成，然后采用反饋清零法使“秒”十位變成六進制，最后個位、十位合起來實現六十進制?！胺帧庇嫈灯骱汀懊搿庇嫈灯鞯慕M成完全相同。在這里選用了兩塊74LS162十進制計數器來實現六十進制計數。為了增加內容的全面性，在時計數器設計時，我們選用了74LS163二進制計數器來實現十二進制計數。

2.3 譯碼顯示電路

譯碼顯示電路的功能是將“秒”、“分”、“時”計數器中每塊集成塊的輸出翻譯成七段數碼管能顯示出十進制數所要求的電信號，然后再經數碼管將相應的數字顯示出來。本設計譯碼顯示電路采用CC4511，功能表見表1。

2.4 校時電路

當數字鐘的走時同標準時間不相符合時，必須對時、分、秒予以校準。實現校時電路的方法很多，本設計如圖2所示，SW1、SW2分別用來實現“時”、“分”的校準。其基本思路是斷開原來正常的分輸入信號即秒電路的進位信號，把頻率從可以人為控制的手動脈沖接入，從而實現快速的人為的分計數，當到達準確的數值后再接入正常的計數脈沖，進行正常的顯示。

3 電路仿真

利用電路仿真軟件對圖2電路進行仿真調試，在仿真過程中，按下SW1對“時”進行校正，按下SW2對“分”進行校正，當前小時調整到11，分鐘調整到13。數碼管正確顯示，系統能夠正確的進位，達到了設計要求。

4 結語

該文詳細闡述了數字電子鐘的設計過程，包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路的設計，最后利用Proteus軟件進行仿真調試，實現了數字電子鐘的基本功能。該設計貼近生活，對完成《數字電子技術》學習的學生來說，難度也適中，可作為《數字電子技術》后進行課程設計的一個典型作品。

參考文獻

[1] 龍治紅，譚本君，黃華飛.數字電子技術[M].北京：北京理工大學出版社，2010.

[2] 閻石.數字電子技術[M].2版.北京：高等教育出版社，2003.

[3] 姜邈.電子線路課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，1994.

[4] 熊建平.基于Proteus壓控變色彩燈控制電路設計[J].電子設計工程，2014（8）：162-164.endprint

摘 要：該文介紹了一種基于Proteus的數字電子鐘電路的設計過程，電路主要包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路幾個部分，并利用Proteus軟件對設計電路進行了仿真調試，仿真結果正確無誤，實現了既定功能。

關鍵詞：Proteus 振蕩器 電子鐘 CC4511

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0101-02

《數字電子技術》是高職高專電子信息大類專業中的一門專業基礎課程，學生在完成本門課程的學習后應達到掌握對該課程系統理解和綜合運用的目的。而在日常的《電子技術實驗》中，往往只是對其中一個知識點的驗證，實踐性差，對整個課程缺乏系統的梳理。因此，設計一個貼近實際生活，綜合數字電子技術知識，但又不太復雜的實踐項目就很有必要?；赑roteus的數字電子鐘即是基于此設計出來的。

電子鐘亦稱數顯鐘（數字顯示鐘），是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械時鐘相比，直觀性為其主要顯著特點，且因非機械驅動，具有更長的使用壽命，相較石英鐘的石英機芯驅動，更具準確性。電子鐘已成為人們日常生活中必不可少的必需品，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇院、辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大地方便。將其作為《數字電子技術》實踐項目，能夠極大的提高學生的學習興趣。

1 設計思路

電子鐘要正常工作需要一個標準的頻率信號，這里我們用555定時器組成多諧振蕩器來提供頻率信號。然后由74LS162構成60進制計數器，74LS163構成12進制計數器完成時、分、秒的計數，并通過CC4511譯碼在數碼管上顯示出來。當然，時鐘都可以設定時間，因此，還設計了校時電路。其整機電路方框圖如圖1所示。

2 電路實現

2.1 多諧振蕩器電路

設計中由555定時器構成的多諧振蕩器提供周期為1秒的信號，而多諧振蕩器的振蕩周期約為，因此我們在與間增加一個可調電阻進行微調，確保信號能夠更加準確，以滿足我們的設計需要。

2.2 計數器

有了“秒”信號，則可根據60秒為1分，60分為1小時，24小時為1天的進制關系，分別選定秒、分、時等計數器。從這些計數器的輸出端可以得到1分、1時、1天的時間進位信號。在“秒”計數器中，因為是六十進制，即有60個“秒”信號才能輸出一個“分”進位信號，故它有60個記憶狀態，若用十進制表示這60個狀態時，需要2位十進制的數（個位和十位），這樣，“秒”個位應是十進制，“秒”十位應是六進制，才能符合人們通常計秒數的習慣。為了便于應用8421碼譯碼顯示電路，“秒”計數器通常用2個十進制計數器集成塊組成，然后采用反饋清零法使“秒”十位變成六進制，最后個位、十位合起來實現六十進制。“分”計數器和“秒”計數器的組成完全相同。在這里選用了兩塊74LS162十進制計數器來實現六十進制計數。為了增加內容的全面性，在時計數器設計時，我們選用了74LS163二進制計數器來實現十二進制計數。

2.3 譯碼顯示電路

譯碼顯示電路的功能是將“秒”、“分”、“時”計數器中每塊集成塊的輸出翻譯成七段數碼管能顯示出十進制數所要求的電信號，然后再經數碼管將相應的數字顯示出來。本設計譯碼顯示電路采用CC4511，功能表見表1。

2.4 校時電路

當數字鐘的走時同標準時間不相符合時，必須對時、分、秒予以校準。實現校時電路的方法很多，本設計如圖2所示，SW1、SW2分別用來實現“時”、“分”的校準。其基本思路是斷開原來正常的分輸入信號即秒電路的進位信號，把頻率從可以人為控制的手動脈沖接入，從而實現快速的人為的分計數，當到達準確的數值后再接入正常的計數脈沖，進行正常的顯示。

3 電路仿真

利用電路仿真軟件對圖2電路進行仿真調試，在仿真過程中，按下SW1對“時”進行校正，按下SW2對“分”進行校正，當前小時調整到11，分鐘調整到13。數碼管正確顯示，系統能夠正確的進位，達到了設計要求。

4 結語

該文詳細闡述了數字電子鐘的設計過程，包括多諧振蕩電路、計數電路、譯碼顯示電路和校時電路的設計，最后利用Proteus軟件進行仿真調試，實現了數字電子鐘的基本功能。該設計貼近生活，對完成《數字電子技術》學習的學生來說，難度也適中，可作為《數字電子技術》后進行課程設計的一個典型作品。

參考文獻

[1] 龍治紅，譚本君，黃華飛.數字電子技術[M].北京：北京理工大學出版社，2010.

[2] 閻石.數字電子技術[M].2版.北京：高等教育出版社，2003.

[3] 姜邈.電子線路課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，1994.

[4] 熊建平.基于Proteus壓控變色彩燈控制電路設計[J].電子設計工程，2014（8）：162-164.endprint