《PLC控制的抢答器设计报告3500字（论文）》

PLC控制的抢答器设计报告摘要随着国家的发展和文化的不断进步，随处可见的社会活动，校园内的各种经历和电视节目中的智力节目都有一个回答程序，如果用人眼来判断，就会出现较大的误差，难以做到公平公正。这时需要紧急应答器，可以代替眼睛进行判断。最初的抢答器大多由模拟电路，数字电路和混合电路组成。本课程是利用PLC抢答器设计的，结构简单，抗干扰能力强，运行稳定，准确设定时间，同时时间安排方便，编程简单，功能扩张简单，修改灵活。关键词：PLC；抢答器；系统控制目录TOC\o"1-3"\h\u116971系统主体框架 II抢答器在各种答题竞赛中得到了广泛应用，传统抢答器大多是由模拟电路和数字电路或图形混合电路组合而成。这种控制系统虽然小巧，但制作过程复杂，常常达不到可靠性要求。正文还介绍了一种以PLC为核心控制器的抢答系统。这个系统在传统的抢答系统的基础上进行改进，使比赛过程井然有序，更加公平合理。1系统主体框架本文介绍了一种数字抢答器，它可以容纳8人和一个主持人。整体设计由西门子PLC控制，抢答操作简单实用，可在许多地方使用，视觉和听觉效果非常好。顾名思义，抢答器是一种用于比赛的新型电子设备，抢答时间比对手快。通过使用控制器来设计知识抢答竞赛，其控制既实用又灵活，只要更改控制程序进入控制器的时间，就可以更改抢答者的竞赛抢答计划。该毕业项目设计的智能PLC抢答器适用于八组玩家或个人。主机控制台有两个按钮。一个开始按钮，用于控制挑战的开始，以及一个重置按钮，用于重置电路。当主持人发出开始挑战的命令并按“开始”按钮时，指示灯将以绿色点亮，并且玩家只能做出抢答。抢答器按钮，数字管显示组号，音频电路发送声音信号以指示抢答成功，并阻止下一个抢答信号而不抢答。玩家回答问题后，主持人按下重置按钮。系统开始下一组抢答。如果竞争对手在主机启动时未按下抢答按钮时提前做出抢答，则认为这是违规行为。违反时，数字管将显示其编号，音频电路也会发出声音，并且违反指示灯以红色点亮。当主机按下开始按钮进行抢答时，T1计时器开始计数（设置为10秒）。当10秒钟的倒计时结束且没有人回答时，声音将响起，表明播放器已放弃该问题。成功回答后，系统将自动递减计数，并且数码管将显示对问题的抢答时间。该时间可以根据需要进行调整。此设置为30秒。播放器必须在设置的时间内完成抢答；否则，音频电路将发出超时警报信号。其中，上述功能是通过对PLC程序进行编程以控制4个数字电子管，3个扬声器和2个指示器来执行的。2系统硬件设计2.1元件介绍七段数码管：图3.1中的七段数码管a，b，c，d，e，f和g是七个独立的显示灯，可以通过打开和关闭显示灯进行控制。该分度设计使用共阴极七段数码管显示相关数据。材料中使用了四个数字管，用于显示候选编号，抢答时间和抢答时间。图2.1七段数码管按键开关：如图3.2所示，它是按键开关，一端连接到电源的正极，另一端连接到PLC端口。可以通过按住并释放控制器端口并将其用作输入信号来控制其电源的开启或关闭。PLCCPU检测到这些信号并将相应的值发送到输出端口以完成控制。图2.2按键开关指示灯：如图3.3所示，其正极连接到控制器的输出端口，另一端接地。当相应的输出端口发出高电平时，LED点亮并且始终保持熄灭状态。该分度设计有两个指示灯。按下开始抢答按钮后，绿灯点亮，指示抢答开始；红灯用于指示是否有违反规则的玩家。图2.3指示灯蜂鸣器：蜂鸣器如图3.4所示。蜂鸣器连接到输出端口，输出端口为高电平，蜂鸣器响；低电平，蜂鸣器不会响。该毕业设计具有三个蜂鸣器，用于提示抢答是否成功，没有人抢答并且抢答超时。图2.4蜂鸣器2.2I/O口分配输入端口：如表2.1所示表2.1输出端口与功能输入端口功能I0.0主持人开始按键I1.1主持人复位按键I0.1选手1抢答按键I0.2选手2抢答按键I0.3选手3抢答按键I0.4选手4抢答按键I0.5选手5抢答按键I0.6选手6抢答按键I0.7选手7抢答按键I1.0选手8抢答按键输出端口：（1）选手编号：选手回答后，数字管1会显示选手ID，数字管1的连接端口和PLC如表2.1所示。表2.1抢答选手编号显示抢答器选手编号显示输出端口功能Q0.0数码管1aQ0.1数码管1bQ0.2数码管1cQ0.3数码管1dQ0.4数码管1eQ0.5数码管1fQ0.6数码管1g（2）抢答倒计时：主持人按下开始抢答按键后，开始10秒的倒计时，由数码管4显示，数码管4与PLC连接端口如表3.2所示。表2.2抢答倒计时抢答倒计时输出端口功能Q3.4数码管4aQ3.5数码管4bQ3.6数码管4cQ3.7数码管4dQ4.0数码管4eQ4.1数码管4fQ4.2数码管4g（3）答题倒计时：选手正常抢答成功后，触发答题倒计时电路，开始30秒倒计时，数码管3显示时间个位，数码管2显示时间十位，两个数码管共同作用完成30秒的倒计时。数码管2和数码管3与PLC连接端口如表3.3所示。表2.3答题倒计时答题倒计时个位显示输入端口功能Q1.4数码管3aQ1.5数码管3bQ1.6数码管3cQ1.7数码管3dQ2.0数码管3eQ2.1数码管3fQ2.2数码管3g答题倒计时十位显示Q2.4数码管2aQ2.5数码管2bQ2.6数码管2cQ2.7数码管2dQ3.0数码管2eQ3.1数码管2fQ3.2数码管2g（4）其他控制项：如表2.4所示，显示灯和蜂鸣器与PLC输出端口的连接。表2.4其他控制项其他控制项输出端口功能Q0.7开始绿灯Q1.2违规抢答红灯Q1.0抢答成功蜂鸣器Q1.1无人抢答蜂鸣器Q1.3答题超时蜂鸣器2.3硬件电路图设计图2.5通过proteus画出元件图，，本设计采用的元器件有按键开关，指示灯（红色和绿色），蜂鸣器和七段数码管。图2.5抢答器接线图3系统软甲设计正常答题：主持人按下开始按钮后，数码管将显示紧急反应的倒数计时，并且播放器开始进行紧急反应。抢答是成功的。和互锁，以及其他玩家在抢答者没有抢答之后按下抢答按钮，当玩家完成抢答后，主机按下重置按钮以开始下一组抢答。违规抢答：暴力反应和在主机按下开始按钮之前（绿灯亮起之前）按下快速反应按钮的竞争对手被视为暴力反应。违规抢答操作启动警报电路，代表违规抢答的红灯亮2S，并且在数字显像管上显示违规抢答的播放器编号。无人抢答：当没有人回答且主机按下开始按钮时，秒表将计数（10S），并且数码管4显示剩余时间。铃响2S。抢答计时：主持人按下“开始”按钮并且有人做出抢答，秒表开始计时（30S），数字电子管开始计时，玩家必须在此时间内回答问题。如果您在此期间未回答问题，则最初的问题将是加班，并且蜂鸣器将响2S。图3.1总流程图。图3.1总流程图3.2.2程序设计抢答开始部分：在图3.7中，主机按下启动抢答按钮I0.0触发绿色抢答Q0.7，并按下抢答计时器T37开始计时10S（可根据实际情况更改）。可以做出抢答，M0.1-M1.0是按下候选人的答案按钮后提供的级别。任何成功的抢答都会中断T37计时。如果没有人在T37中按接听键，则视为没有人接听，并发出持续时间T40（2S）和蜂鸣器响2S的警报。这表明该问题无效，主持人按下reset键即可开始下一轮抢答。图3.2抢答开始程序选手抢答程序：图3.8中的I0.1，I0.2，I0.3，I0.4，I0.5，I0.6，I0.7，I1.0是播放器n的抢答按钮运动员反应后的水平反应分别为1至8,M0.1，M0.2，M0.3，M0.4，M0.5，M0.6，M0.7，M1.0为选手抢答开关，程序通过每个抢答键被添加到其他抢答级别以实现锁定。当一个人成功抢答时，他们可以使他人的抢答按钮无效，以避免识别和混淆。该程序通过自锁可以在抢答后一直保持高键输出电平，直到主机按下复位键为止。（图3.2只是程序的一部分，请参阅附录）图3.3选手抢答违规抢答：I0.1-I0.7代表第一至第七名选手的抢答按钮，I1.0代表第八名选手的按钮，在主机按下开始按钮之前，按钮以抢答开始按钮在绿色Q0.7指示灯点亮之前，选手按下应答键以触发违规警报，红色违规Q1.2指示灯点亮，即Q1.2为自锁，按复位键恢复。图3.4违规抢答总结该设计使用西门子PLC设计答录机的主要功能和附加功能。尽管它设计为八人抢答器，但也适合少于八人。如果需要将其应用到更多的人，则需要扩展端口并修改程序。通过查阅了数据并根据设计要求修改数据，以实现抢答功能，警报功能，指示灯，播放器位置的显示，抢答时间。S7-200PLC是一种超小型PLC，适用于各种行业和场合的自动检测，监控。S7-200控制器的强大功能使其可以执行复杂的控制功能，但是面对更复杂的要求，需要添加更多扩展功能与S7-200PLC相比更紧凑S7-1200PLC，系统反应更加迅速并且可扩性更强。多变而灵活的设计可以实现最高的工业通信接口和强大的技术集成功能，从而使控制器成为使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。参考文献[1]有运.电子技术实践[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007：68-82[2]艾永乐，付子义.数字电子技术基础[M].北京：中国电力出版社，2008：33-46[3]