声光显示智力竞赛抢答器

1、目 录0 引言 . . 1 1 设计方案的选择 . 2 1.1 整体功能介绍 . 2 1.2 竞赛抢答器的控制要求 . 21.3 用单片机和 PLC 分别做系统的比较 . . 32 硬件设计 . . 5 2.1 PLC的概述 . . 5 2.1.1 PLC的简介 . . 5 2.1.2 PLC 的用途 . . 5 2.1.3 PLC 的特点 . . 6 2.1.4 PLC 的分类 . . 7 2.2 控制特点分析 . 8 2.3 PLC 与七段 LED 显示器连接设计 . 8 2.3.1 LED 数码管的结构及主要特性 . 8 2.3.2 PLC 与七段数码管方案选择 . . 9 2.3.3

2、PLC 与七段数码管直接连接阻值计算 . . 102.3.4 外部硬件接线图 . 113软件设计 . . 13 3.1 IO 分配 . 13 3.2 抢答程序流程图 . 13 3.3 根据控制要求进行梯形图设计(详图见附录 . 143.4程序运行过程分析说明 . 144 结束语 . 17 参考文献 . 18 致 谢 . . 19 附录 . 20 梯形图 . . 200引言目前国内外市场上已有很多类型的智力竞赛抢答器,其大致采用模拟电路、数字电 路、单片机或者 PLC 芯片、计算机控制系统等四类产品。对于采用模拟电路或者数字 电路的产品,其技术相当成熟。但是随着功能的增多,电路也越复杂,并且成本

3、偏高, 故障率高,显示方式简单或者没有,无法准确判断抢按按钮的行为,也不便于参数调节 及其功能的升级换代。对于计算机控制系统来说,其程序简单,反应灵敏,便于参数调 节及其功能的升级换代,但鉴于其必须配合计算机实用,可操作性差,没有得到广泛的 应用。而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: 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。 当有多个违规抢答

4、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。 当有多个违规抢答时,普通抢答器只能“抓住”其中一个违规者。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。该设计 不但有抢答功能,而且还有一个计分系统,能分别对四个选手进行计分,并能够对分数 进行加、 减。 带计分功能的智能抢答器将会取代一般的智能抢答器

5、, 更好的服务于社会。1 设计方案的选择1.1 整体功能介绍智力竞赛竞赛抢答器,顾名思义就是用于比赛时,跟对手比反应时间,思维运转快 慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展,它的应用场合也随之增加;技术含量大 大提升;更加方便可靠。目前,形式多样、功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商 业机构、学校及企事业单位,它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性,在一定程度上丰富 了人们的业余生活。1.2 竞赛抢答器的控制要求 智力竞赛竞赛抢答器能使 4个队同时参加抢答。 设裁判队为裁判台,参赛对为参赛台。裁判台设有音响和裁判灯,并且设有裁 判台开始按钮 SB0和裁判台复位按钮 SB5;参赛台设有参赛台抢答按

6、钮以及参赛台灯。 1-4号参赛台分别对应按钮 SB1-SB4及参赛台灯 EL1-EL4。 智力竞赛抢答器能适合以下比赛规则:出题后,各队抢答必须在裁判说出“开 始”并按下裁判台的开始按钮 SB0后 15S 内抢答,并由数码管显示时间。如提前抢答, 抢答器发出“违规”信号。 15S 时间到,如无队抢答,则抢答器给出时间已到信号,该 题作废。在有队抢答的情况下,则抢答器发出“抢答”信号,数码管开始计时,并由数 码管显示出抢到题的参考队号,抢到题的队必须在 30S 内答完题,如 30S 内未答完,则 作超时处理。 灯光与音响信号的意义如下:(见图 1-1 结构流程图 音响叫(响 1S +某台灯亮,由

7、某参赛队正常抢答。 音响叫(响 1S +某台灯亮 +总台灯亮,某参赛队违规。 音响叫(响 1S +裁判台灯亮,无人抢答或答题超时。 在某个题结束后,裁判员按下台上的复位按钮 SB5,抢答器恢复原来的状态, 为下一轮抢答作好准备。 各输出端口统一采用直流 24V 电源。图 1-1 结构流程图1.3 用单片机和 PLC 分别做系统的比较所谓单片机系统就是采用目前市场上的单片机 CPU 及其它外围芯片,根据不同系 统设计电路板,最终设计成一台简易的计算机系统,并在此基础上设计程序以达到所要 求的控制功能。但由于受到本身可靠性及其它方面的限制,目前在工业现场的应用已逐 步被 PLC 所代替。单片机的可

8、靠性:由于目前国内市场上的单片机芯片的品质良莠不齐,很大一部分 还是国外筛选出来的次等品,加上其它外围元件(如电阻、电容等的参数离散性也很 大,批量小的产品不可能经过筛选配对等技术处理,因此这样的产品很难做到很好的一 致性和高可靠性。另外,单片机的抗干扰性特别是抗电源干扰能力很弱,因此,更可能 引起单片机系统的不稳定。单片机的可扩展性比较低。单片机的可维护性:一旦单片机系统出现故障,很难诊断出故障元件,最简单的方 法是更换整个系统,这样维修成本增加了。操作:现在国内单片机系统的操作复杂,不利于更加快速有效的排除故障。 特点:不可靠,价格便宜。 可编程控制器 (PLC :所谓 PLC 系统就是采

9、用目前市场上各大工业控制厂家生产 的可编程控制器, 根据要求选用不同的模块, 在此基础上设计程序以达到所设计的功能。 这种形式目前在工业现场应用最为广泛。PLC 的可靠性:进口 PLC 采用的 CPU 都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器, 其余各元件也是直接向生产厂家购买的,经过严格挑选的工业级元件,另外它的电源模 块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的, 抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很 大提高,即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。PLC 的可扩展性:要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序, 而 PLC 的编程相对比较简单,这样对于开发周期会缩短。PLC 的可维护

10、性:PLC 本身有很强的自诊断功能,一旦系统出现故障,根据自诊断 很容易诊断出故障元件, 即使非专业人员也能维修, 如果故障由于程序设计不合理引起, 由于它提供完善的调试工具,要找出故障也较为简单。操作:PLC 的操作采用触摸式操作终端,人机界面,全屏显示,上面设计了很详尽 的操作指南, 即使第一次使用, 也能根据提示顺利操作, 这就降低了对操作人员的要求, 一般工人也能很快掌握。另外,一旦系统发生故障,画面自动切换到故障提示画面,提 示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置,维修人员可以根据提示很 快排除故障。特点:价格与前二种控制器相比略贵,可靠性好,操作简单。综合以上的分析和

11、比较,最终决定采用 PLC 。2 硬件设计2.1 PLC的概述2.1.1 PLC的简介可编程控制器(PLC 是一种新型的通用自动化控制装置,它将传统的继电器控制 技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制功能强,可靠性高,使用灵活方便, 易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器 (Programmable Logic Controller 即 PLC 。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心,用编写的程序不仅可 以进行逻辑控制, 还可以定时, 计数和算术运算等, 并通过数字量和模拟量的输入 /输出 来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过 4年调查,与 1980年将其

12、正式 命名为可编程控制器(Programmable Controller ,简写为 PC 。后来由于 PC 这个名称常 常被用来称呼个人电脑(Personal Computer ,为了区别,现在也把可编程控制器称为 PLC 。国际电工委员会(IEC 于 1987年对 PLC 定义如下:PLC 是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置, 是带有存储 器, 可以编制程序的控制器。 它能够存储和执行指令, 进行逻辑运算、 顺序控制、 定时、 计数和算术等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械和生产过 程。 PLC 及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形式一体

13、,易于拓展其功能 的原则设计。事实上, PLC 就是以嵌入式 CPU 为核心,配以输入,输出等模块,可以方便的用 于工业控制领域的装置。 PLC 与机器人, 计算机帮助设计与制造一起作为现代工业的三 大支柱。2.1.2 PLC 的用途PLC 的初期由于其价格高于继电器控制装置, 使其应用受到限制。 但近年来由于微 处理器芯片及有关元件价格大大下降,使 PLC 的成本下降,同时又由于 PLC 的功能大 大增强,使 PLC 的应用越来越广泛,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电 力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。PLC 的应用通常可分为五种类型: 顺序控制 这是 PLC 应用最广泛

14、的领域, 用以取代传统的继电器顺序控制。 PLC可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、 切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。 运动控制 PLC 制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多 轴位置控制模版。在多数情况下, PLC 把扫描目标位置的数据送给模版块,其输出移动 一轴或数轴到目标位置。 闭环过程控制 PLC 能控制大量的物理参数,如温度、压力、速度和流量等。 PID (Proportional Intergral Derivative模块的提供使 PLC 具有闭环控制功能,即一个具 有 PID 控制能力的 PL

15、C 可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时, PID 控制算法会计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。 数据处理 在机械加工中,出现了把支持顺序控制的 PLC 和计算机数值控制 (CNC 设备紧密结合的趋向。 著名的日本 FANUC 公司推出的 Systen10、 11、 12系列, 已将 CNC 控制功能作为 PLC 的一部分。为了实现 PLC 和 CNC 设备之间内部数据自由 传递,该公司采用了窗口软件。通过窗口软件,用户可以独自编程,由 PLC 送至 CNC 设备使用。美国 GE 公司的 CNC 设备新机种也同样使用了具有数据处理的 PLC 。预计 今后几年 CNC 系统将变

16、成以 PLC 为主体的控制和管理系统。 通信和联网 为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化(FA 系统、柔性制造 系统(FMS 及集散控制系统(DCS 等发展的需要,必须发展 PLC 之间, PLC 和上 级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统,不仅 PLC 数据通信速率要求高,而且 要考虑出现停电故障时的对策。2.1.3 PLC 的特点PLC 具有的特点是: 抗干扰能力强,可靠性高。 控制系统结构简单、通用性强、应用灵活。 编程方便,易于使用。 功能完善,扩展能力强。 PLC 控制系统设计、安装、调试方便。 结构紧凑 体积小、重量轻,易于实现机电一体化。由于以上特点,使得 PLC 获得极为广

17、泛的应用。2.1.4 PLC 的分类按 I/O点数容量分类 一般来说, PLC 处理的 I/O点数比较多,反映控制关系比较 复杂,用户要求的程序存储器容量比较大,要求 PLC 的指令及其他功能比较多,指令 执行的过程比较快等。按 PLC 的输入输出点数可将 PLC 分为四类: 微型 PLC I/O点数小于 64点的 PLC 为超小型或微型 PLC 。 小型 PLC I/O点数为 256点以下, 用户程序存储容量小于 8KB 的为小型 PLC 。 它可以连接开关量和模拟量 I/O模块以及其他各种特殊功能模块, 能执行包括逻辑运算、 计时、 计数、 算术运算、 数据处理和传送、 通信联网等功能。

18、如西门子公司的 S7-200PLC , 三菱公司的 F1、 F2和 FX0系列 PLC 都属于小型机。 中型 PLC I/O点数在 5122048点之间的为中型 PLC 。它除了具有小型机所 能实现的功能外,还具有更强大的通信联网功能、更丰富的指令系统、更大的内存容量 和更快的扫描速度。如西门子公司的 S7-300PLC 、三菱公司的 A1S 系列 PLC 都属于中 型机。 大型 PLC I/O点数为 2048点以上的为大型 PLC 。 它具有极强的软件和硬件功 能、自诊断功能、通信联网功能,它可以构成三级通信网,实现工厂生产管理自动化。 另外大型 PLC 还可以采用三个 CPU 构成表决式系

19、统,使机器具有更高的可靠性。如西 门子公司的 S7-400系列 PLC 、三菱公司的 A3M 、 A3N 系列 PLC 都属于大型机。 上述划分没有严格的界限,随着 PLC 技术的飞速发展,某些小型 PLC 也具备中型 机和大型机的功能,这也是 PLC 的发展趋势。按结构形式分类 按 PLC 物理结构形式的不同,可分为整体式(也称单元式和 组合式(也称模块式两类。 整体式结构 整体式结构的 PLC 是将中央处理单元 (CPU 、 存储器、 输入单元、 电源、通信端口、 I/O扩展端口等组装在一个箱体内构成主机。内外还有独立的 I/O扩 展单元等通过扩展电缆与主机上的扩展端口相连,以构成 PLC

20、 不同配置与主机配合使 用。整体式结构的 PLC 结构紧凑、体积小、成本低、安装方便。 组合式结构 这种结构的 PLC 是将 CPU 、输入单元、输出单元、电源单元、智 能 I/O单元, 通信单元等分别做成相应的电路板和扩展模块。 组合式的特点是配置灵活, 输入接点、输出接点的数量可以自由选择,各种功能模块可以依需要灵活配置。2.2 控制特点分析智力竞赛抢答器通过 PLC 进行按控制要求编程,其主要的输入就是通过裁判员和 参赛选手的按钮,然后将信号传递给信息分析中心(PLC , PLC 将根据信号作出相应 的响应。智力竞赛抢答器有六个输入信号(即六个按钮 ,九个输出信号(即五个台灯 信号、一个

21、音响信号、三个数码管输出信号 。由上可知 PLC 共有六个输入点,九个输 出点。系统控制结构框图如下图 2-1所示-图 2-1 系统控制结构框图2.3 PLC 与七段 LED 显示器连接设计2.3.1 LED 数码管的结构及主要特性 LED 数码管的结构LED 数码管是由发光二极管构成的,亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照 共阴极(负极或共阳极(正极的方法连接,组成“ 8”字,再把发光二极管另一电 极作笔段电极,就构成了 LED 数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光,就 能显示从 09 的一系列数字。同荧光数码管(VFD 、辉光数码管(NRT 相比,它具 有:体积小、功耗低、耐震动

22、、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短,能与 TTL 、 CMOS 电路兼容等优点。现已广泛用作数字化仪表、数控装置、家用电器中的数 显器。常见 LED 数码管的外形及内部结构如图 2-2所示。图 2-2(b 属于共阳极结构, 图 2-2(c采用共阴极结构。 分别表示公共阳极和公共阴极。 a g 是 7 个笔段电极, DP 为 小数点。另有一种字高为 7.6 mm 的超小型 LED 数码管,管脚从左右两排引出,小数 点则是独立的。 图 2-2 常见 LED 数码管的外形及内部结构 LED 数码管的主要特性工作电压 1.55V ,一般为 1.52.5V ,工作电流 510mA ,高亮度管可

23、在低电 压和小电流(1mA 左右条件下工作。单色性好,亮度高、高频特性优良,发光响应时间非常短,通常小于 0.1us ,工 作温度范围为 -30+80,使用寿命可达 5M 小时以上。 LED 数码管每笔画工作电流 I 在 510 mA 之间,若电流过大会损坏数码管,因 此必须加限流电阻,其阻可按下式计算(-=10V V R其中 V0为加在 LED 两端上的电压, V1为 LED 数码管每笔划压降(约为 2V 。2.3.2 PLC 与七段数码管方案选择PLC 具有体积小、抗干扰能力强以及运行可靠等诸多优点。 PLC 的梯形图语言清 晰直观、可读性强,易于掌握。在工业控制中, PLC 作为面向控制

24、对象的下位机,已广 泛应用于工业控制的各个领域。但对于一般的中小型的专用设备,采用工业控制计算机 作为上位机会使成本大大提高, 同时不便于在操作现场直接读取或输入数据 . 在显示数据 较少时,采用 PLC 控制 LED 直接进行数据显示,可以降低成本,使得数据显示直观。而当欲显示的数据较多时, PLC 直接进行数据显示,会使得所需 PLC 输出点数大大增 加,同时由于 PLC 梯形图的局限性,会使得显示程序的编制变得非常复杂,这不仅增 大了程序编制的难度,而且增加了程序的执行时间,从而大大地降低了显示速度。在应用可编程序控制器 (PLC构成的控制系统中,除要求 PLC 完成指定的控制功能 外,

25、往往还要求附带有输出显示,对一些参数进行动态实时显示,以利于操作者监控生 产过程。 PLC 通过输出模块外接显示电路,一般要求少占用输出点数、外接电路简单、 输出显示速度尽可能快。 OMRON 公司推出的 CQM1型 PLC 指令中设置了 7段输出显 示指令 7SEG(2,该指令有 4位和 8位两种方式,输出 8位数时要占用 13 个输出点, 若要求输出显示 5 位数时,需选用 8位方式,占用 13个输出点。 PLC 输出模块接 LED 数码管显示的方法已应用在一实际 CQM1型 PLC 构成的控制系统中。PLC 驱动的显示电路配合 PLC 程序,可以实现如下的指标的数据显示: 在仅占用 PL

26、C16点输出的情况下,显示的 LED 可多达 128 个。 所有的显示单元的电路结构完全相同,可以互换。 所有的显示单元与 PLC 之间的连线完全相同,硬件连线简单。 采用静态显示方式,显示没有闪烁感。 每一位 LED 数据更新显示仅需 2个 PLC 扫描周期。 在没有新数据显示时,程序进行循环显示,使显示电路的抗干扰能力增强。 由上述可知, 结合本次设计, 由于输入输出点并不是很多, 采用 PLC 控制 LED 直 接进行数据显示方案,可以大大降低设计成本。 2.3.3 PLC 与七段数码管直接连接阻值计算根据 LED 数码管每笔画工作电流 I 在 510 mA 之间,若电流过大会损坏数码管

27、, 因此必须加限流电阻,其阻可按下式计算(-=10V V R其中 V0为加在 LED 两端上的电压, V1为 LED 数码管每笔划压降(约为 2V 。 本次设计 PLC 电源采用的是直流 24V , PLC 的输出电压为 5V ,安通过数码管的电 流 I=3mA计算可得 R=1K。 本次设计共用到了三个数码管, 所以须要 21个 1K 的 R , 以及 5个 EL 灯和一个音响。2.3.4 外部硬件接线图为了硬件电路接线方便, SB0作为抢答的开始按钮,对应输入点为 X0,输出点为 Y0。 SB1、 SB2、 SB3、 SB-4分别对应四个参赛对号,输入点分别 X1、 X2、 X3、 X4,

28、输出点分别为 Y1、 Y2、 Y3、 Y4。 SB5作为抢答的复位按钮,对应输入点为 X5。音响 输出点为 Y5。数码管 1显示输出点为 Y10-Y16。数码管 2显示输出点为 Y20-Y26。数 码管 3显示输出点为 Y30-Y36。 PLC 与数码管采用串电阻直接连接方式。 其外部硬件接 线图如图 2-3所示 3软件设计3.1 IO 分配表 3-1智力竞赛抢答器输入输出口分配表为了硬件电路接线方便和程序清晰易读, 用 SB0作为, 四个参赛队分别用与之对应 号 SB1、 SB2、 SB3、 SB4设置按钮。 SB5为比赛复位按钮,使下轮比赛开始。输出与 输入对应,用 YO 输出信号驱动比赛

29、开始信号灯 EL0,同理用 Y1、 Y2、 Y3、 Y4输出 信号驱动对应的信号灯 EL1、 EL2、 EL3、 EL4。 Y5输出信号驱动音响。 Y10-Y16输出 信号驱动数码管 1显示各个参赛队的队号。 Y20-Y26输出信号驱动数码管 2,显示抢答 时间的个位, Y30-Y36输出信号驱动数码管 3,显示抢答时间的十位。3.2 抢答程序流程图当裁判按下开始按钮时, 四个参赛对处于抢答状态, 假如是一号参赛队先抢到题目, PLC 先判断抢答是否成功,若成功,则进行下一部看是否在规定的抢答时间内答题,若 在规定时间内,则答题结束;若超时,则提示主持人;如果抢答没有成功,则判断是否 抢答犯规

30、,若法规,某法规台灯亮,总台灯亮出指令。图 3-1 抢答程序流程图3.3 根据控制要求进行梯形图设计(详图见附录3.4程序运行过程分析说明 当裁判台按下开始按钮时,就将信号传入 PLC 中,同时四个参赛队处于抢答状 态。 然后根据哪个队最先抢到题目, 然后在规定的答题时间内作答, 或者答题超时。 (由 规定显示电路和音响作出反应。 例如, 1号参赛队抢到题目,同时抢答继电器 M1 通 电并自锁,抢答继电器 M1与其它参赛台按钮输入触点相串联的常闭触点断开,使得在 有抢答按钮按下的情况下,其它按钮均无效。抢答继电器 M1闭合,答题限时继电器 M2 闭合并自锁,使得答题限时计时器 T 1开始计时。

31、若 1号参赛台答题超时,抢答继电器 M1通电闭合 (有人抢答 ,答题限时计时器 T1计时到,其常开触点闭合。在答题超时的情况下, M1的常开触点与 T1的常开触点 串联驱动裁判台的灯和音响。若 1号参赛台违规抢答,抢答允许继电器 M0未闭合,裁判员未按下开始按钮 SB0(X0 未闭合 ,而抢答继电器 M1闭合 (有人抢答 。在违规抢答的情况下, M0和 M1是 “ 与 ” 的关系,即 M0的常闭触点与 M1的常开触点串联驱动裁判台灯和音响。无参赛队抢答, 抢答继电器 M1未通电闭合 (无人抢答 , 抢答限时计时器 T0计时 到, 常开触点闭合。 当无人抢答时, M1的常闭触点与 T0的常开触点

32、串联驱动裁判台灯 和音响。综上所述, 当 1号参赛队违规抢答、 无人抢答、 答题超时驱动裁判台灯及正常抢答、 答题驱动音响的梯形图。 其中 M3为音响驱动继电器, 当四种条件中有一种合符时, M3闭合一个扫描周期,使得音响驱动输出继电器 Y5闭合,音响发出声音,同时音响限时 计时器 T2通电计时,经过 1S 后计时器 T1动作,其常闭触点断开 Y5及 T2的电源,音 响停止发出声音。 抢答参赛队号显示,选用输出继电器 Y10Y16驱动数码管 1的七段发光管, 即当有人抢答时即可显示抢到题的队号。 当 1 号参赛台抢到题, 则 1号参赛台灯驱动输出继电器 Y1闭合, Y1 的常开触 点闭合,驱动

33、 Y11 和 Y12,数码管 1 即显示“ 1”的字符。 当 2号参赛台抢到题,则 2号参赛台灯驱动输出继电器 Y2闭合,驱动 Y10、 Y11、 Y13、 Y14和 Y16,数码管 1 即显示“ 2”的字符。 当 3号参赛台抢到题,则 3号参赛台灯驱动输出继电器 Y3闭合,驱动 Y10 、 Y11、 Y12、 Y13、和 Y16,数码管 1 即显示“ 3”的字符。 当 4号参赛台抢到题,则 4号参赛台灯驱动输出继电器 Y4闭合,驱动 Y11 、 Y12、 Y15和 Y16,数码管 1 即显示“ 4”的字符。 计时脉冲产生程序。 计时脉冲产生程序由计时器 T3、 T4组成。 当抢答允许继电 器

34、 M0闭合时,计时器 T3开始计时,经过 0.5S 后, T3的常开触点闭合,接通计时器 T4的电源;在经过 0.5S 后, T4动作,其常闭触点断开,使 T3复位,常开触点闭合, 接通秒个位移位继电器 M4。经过一个扫描周期后 T4的常开触点断开, M4复位。 计时显示程序。计时显示程序由输出继电器 Y20-Y26, Y30-Y36驱动数码管 2和数码管 3完成。 其中输出继电器 Y20-Y26驱动数码管 2, 担任秒个位的显示; Y30-Y36驱动数码管 3,担任秒十位的显示。在抢答允许继电器 M0闭合后,继电器 M9闭合,输出继电器 Y20、 Y21、 Y22、 Y23、 Y24、 Y2

35、5闭合,驱动数码管 2显示“ 0”字符,同时秒脉冲信号产生程序开始工 作。经过 1S 后,秒脉冲继电器 M4闭合一个扫描周期,将 M9中“ 1”的状态移位至 M10中, M10闭合,输出继电器 Y21、 Y22闭合,驱动数码管 2显示“ 1”字符,同理,随着左指令 SFTL 的运行,数码管将接着显示“ 2、 3、 4、 5¨¨¨¨、 9”字符。 当“ 1”状态移位至继电器 M18时,数码管 2显示“ 9”字符;当“ 1”的状态移位 至继电器 M19中时,继电器 M10-M18全部复位, M9又闭合,数码管 2又显示“ 0”字 符。 同时 M19闭合, 使

36、得继电器 M20产生一个扫描周期脉冲, 这个脉冲将 M21中的 “ 1” 状态移位至 M22中, 继电器 M22闭合, 输出继电器 Y31、 Y32闭合, 数码管 3显示 “ 1” 字符。在抢答允许继电器 M0闭合后,若在 15S 内有人抢答,由 M0常开触点和 M1常开 触点组成的抢答计时显示触点闭合,使得 M5闭合一个扫描周期,数码管 2和数码管 3复位清零。同理,若有人抢答但答题超时,则由 M1常开触点和 T1的常开触点组成的 答题超时触点组闭合,使继电器 M25闭合,数码管 2和数码管 3复位清零。按下复位按钮 SB5, X5闭合,各输出继电器辅助继电器全部释放,为下一次抢答 作准备。

37、4 结束语经过这半个学期的努力, 在老师和同学的帮助下做完了毕业设计的工作, 由于自己 知识的缺乏及能力的有限, 仍没有能够实现像开题报告中那样带有语音识别等功能的补 充与完善。 但是通过这次的毕业设计, 我能运用已学的知识解决我在设计中遇到的问题, 使自己的动手能力和思考问题的能力得到了很大的提高。 在做设计的过程中我查阅了很 多的资料,并认真的阅读这些与我的设计相关的资料,从而我的专业涵养得到了提高, 知识的储备量也有所增加。在做设计时,我复习了很多专业课的知识,这使得我的专业 知识在离校之前得到了巩固。整个设计通过了软件和硬件上的调试、仿真。我想这对于 自己以后的学习和工作都会有很大的帮助的。在这次设计中遇到了很多实际性的问题, 在实际设计中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的,所 以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。但是,通过这次设计我也发现自己的很多不足之处。在设计过程中我发现自己考虑 问题很不全面,自己的专业知识掌握的很不牢固,所掌握的计算机应用软件还不够多, 我希望自己的这些不足之处能在今后的工作和学习中得到改善。而且,通过这次设计, 我懂得了学习的重要性,学会了坚持和努力,这将为以后的学习做出了最好的榜样!同 时,该设计也有不足之处,缺少了答题计分等功