四路抢答器毕业设计

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1、毕业设计课题：抢答器1摘要随着微处理器、计算机和数字通讯技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了所有控制领域。而实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。设计是利用PLC(ProgrammableLogicController)对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先选择

2、这个题目之后我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理以及它的一些工作过程分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要9个,输入端口需要6个,由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点因此我决定选用SIMATICS7-200系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活维护使用方便等特点。关键词:可编程控制器抢答器PLC模拟电路数字电路1

3、目录引言1第一章PLC抢答器概述21.1抢答器的组成21.2PLC智能抢答器的工作原理21.3系统控制要求及设计要求3第二章PLC概述52.1PLC的产生52.2PLC的定义52.3PLC基本结构62.4PLC的编程语言72.5 PLC的特点72.6PLC的性能指标8第三章系统硬件设计93.1控制系统93.2控制系统硬件组成103.3控制系统I/O分配表113.4系统硬件连接图11第四章软件设计124.1梯形图124.2语句表154.3软件调试19致谢20参考文献211引言对于科技飞速发展的今天，PLC、单片机应用的不断深入，带动了传

4、统控制检测技术的不断更新，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流。传统的普通抢答器主要存在一下缺点：(1)在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。(2)当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个，或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权。普通抢答器存在不公平性。(3)当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个

5、违规者。因而出现了“漏洞”.现在大多抢答器都是以PLC、单片机为控制核心的智能抢答器，它对采样获得的各种抢答信号进行分析。但仅有抢答功能的抢答器已经不能满足当今社会的需要，因此该设计采用基于PLC控制来设计四路抢答器。1第一章PLC抢答器概述1.1抢答器的组成抢答器主要由抢答开关、优先编码电路、锁存电路、抢答号码显示译码电路、控制开关、时序控制电路、警报电路、定时电路、时间显示译码电路组成。其构成框图如图（1-1）图1-1抢答器构成框图1.2PLC智能抢答器的工作原理我所设计的PLC智能抢答器是适合四个人抢答的四路抢答器，现在以四路抢

6、答器为例。给竞赛主持人设置了2个控制按钮，用来控制开始、复位，每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答器按钮，则数码管就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路发出声响提示信号（持续三秒）以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不在相应，选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始下一轮抢答。若选手在未开始抢答时提前抢答了，则视为违规，违规时数码管显示其编号同时红灯亮音响电路发出声响。其中以上功能都通过编制的PLC程序来控1个制数码管和3个指示灯以及2个喇叭来实现。如图1-2所示：22图1-2抢答器原理图1.3系统控制要求及设

7、计要求系统控制要求:(1)抢答器可同时供四组选手参加比赛(2)给主持人设置二个控制按钮，用来控制抢答的开始和复位。(3)每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答按钮，则数码管1就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路给出信箱提示信号（以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不再响应。选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统才能开始下一轮抢答。(4)违规抢答：若选手在未开时抢答试题时抢答了，则为违规，违规时数码管1显示其编号，同时红灯亮，音响电路发出声响。(5)抢答限时：当主持人按下开始按钮后，定时器T37开始计时。10S后仍

8、无人抢答，则黄灯亮、音响电路发出声响，以示选手放弃该题。(6)22答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮，选手必须在设定的时间内完成答题。否则，音响电路发出答题超时报警信号。设计要求:（1）根据控制要求，进行