文档介绍：漯职业技术学院
毕业设计说明书
系别:机电工程系
专业:机电一体化技术
学号:2008010306004
姓名:
指导老师:
2010年 3月 29日
摘要
随着我国经济和文化实业的发展,在很多公开竞争场合要求有公正的竞争裁决,诸如证券、股票交易及各种智力竞赛等,因此出现了抢答器。最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路,其运算速度慢,线路复杂,可靠性不高,功能也比较简单,特别是当抢答路数很多时,实现起来就更加困难。因此,一种能够体现竞赛的公开、公平、公正性的知识竞赛抢答器成为一种需求。
本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案,在保留了原始抢答器的基本功能的同时又增加一系列的实用功能并简化其电路结构,其将以其控制方便,灵活,只要改变输入PLC的控制程序,便可改变竞赛抢答器的抢答方案,从而使得竞赛不断完善其公平、公正性。
关键词:PLC;竞赛抢答器;七段译码器
目录
摘要 I
1绪论 1
1
课程设计研究内容 2
2 整体方案选择 3
3
3
3 硬件电路设计 4
4
外部接线图 5
4 软件设计 6
I/O地址分配 6
结构流程图 7
梯形图设计与分析 8
11
5 程序调试及分析 12
12
12
总结 13
致谢 14
参考文献 15
绪论
目前国内外市场上已有很多类型的知识竞赛抢答器,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。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,更好的服务于社会。
课程设计研究内容
系统设计主要包括硬件和软件两大部分,依据控制系统的工作原理和技术性能,将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图,然后对硬件进行调试、测试,以达到设计要求。软件设计部分,首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计,拟定详细的工作计划;然后进行具体设计,包括各模块的流程图,选择合适的编程语言和工具,进行代码设计等;最后是对软件进行调试、测试,达到所需功能要求。
2竞赛抢答器控制要求
设计一个七段数码管(简称LED)显示6队的智力竞赛抢答器。抢答器的外形结构如图1-1所示;总台设有总台开关及定时复位按钮及指示灯,分台按钮及分台指示灯,蜂鸣器(简称喇叭)。
(1)、系统上电后,持人在总台单击开始按钮后允许各队抢答即抢答有效。启动指示灯
亮蜂鸣器响2秒。
(2)、在抢答过程中1-6对任何一队先按下各自的抢答按钮(SB1—SB6)后该队的指示灯亮(L1-L6),同时LED数码管显示当前对号,及蜂鸣器想起2秒并连锁其他选手,继续抢答无效。
(3)在有队抢答的情况下,抢答器发出抢答信号定时器开始计时,抢答各队必须在120秒内完成抢答及答题;如果在120秒内未完成则作超时处理。
(4)120秒后主持人对抢答状态进行确认后单击开始按钮清楚显示数码系统又继续允许各队开始抢答;直至又一个抢答先按下各自的抢答按钮。
(5)、灯光亮与音响信号的意义:
+启动指示灯亮开始抢答
+某队指示灯亮由某参赛队正常答题
注:各输出端口统一采用直流24V电源
抢答器的控制特点分析:
智能竞赛抢答器通过PLC进行控制,按要求进行编程;其主要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回应。
竞赛抢答器有8个输入信号(即8个输入按钮SB1-SB6 SD SR )15个输出信号(即Y0-Y6七段显示码,Y10-Y15六队显示,Y16蜂鸣器,Y17启动指示灯)。
由上述可知,PLC共有8个输入点,15个