plc課程設(shè)計(jì)--搶答器設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　課程名稱(chēng)： 電氣控制與PLC應(yīng)用 </p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 搶答器設(shè)計(jì) </p><p>　

2、　班 級(jí)： </p><p>　　姓 名： 學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 評(píng) 分： </p><p><b>　　2013年7月2日</b><

3、/p><p><b>　　一、設(shè)備概況</b></p><p>　　實(shí)用搶答器這一產(chǎn)品是各種競(jìng)賽活動(dòng)中不可缺少的設(shè)備，無(wú)論是學(xué)校、工廠、軍隊(duì)還是益智性電視節(jié)目，都會(huì)舉辦各種各樣的智力競(jìng)賽，都會(huì)用到搶答器。目前市場(chǎng)上已有的各種各樣的智力競(jìng)賽搶答器絕大多數(shù)是早期設(shè)計(jì)的，只具有搶答鎖定功能的一個(gè)電路，即模擬電路、數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合的產(chǎn)品，這部分搶答器已相當(dāng)成熟

4、?，F(xiàn)在的搶答器具有倒計(jì)時(shí)、定時(shí)、自動(dòng)（或手動(dòng)）復(fù)位、報(bào)警（即聲響提示，有的以音樂(lè)的方式來(lái)體現(xiàn)）、屏幕顯示、按鍵發(fā)光等多種功能。但功能越多的電路相對(duì)來(lái)說(shuō)就越復(fù)雜，且成本偏高，故障高，顯示方式簡(jiǎn)單（有的甚至沒(méi)有顯示電路），無(wú)法判斷提前搶按按鈕的行為，不便于電路升級(jí)換代。本設(shè)計(jì)要求就是利用PLC作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生，用PLC本身的優(yōu)勢(shì)使競(jìng)賽真正達(dá)到公正、公平、公開(kāi)。</p><p><b>　

5、　二，控制要求</b></p><p>　　1、搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕S0~S7表示。</p><p>　　2、設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。</p><p>　　3、搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在LED數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出鈴聲進(jìn)行提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)

6、先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。</p><p>　　4、搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)“開(kāi)始”按鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。</p><p>　　5、參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。&

7、lt;/p><p>　　6、如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。</p><p><b>　　三、儀器設(shè)備</b></p><p>　　PLC：西門(mén)子300系列PLC</p><p>　　開(kāi)發(fā)平臺(tái)：STEP7</p><p><b>　　

8、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：LAD</b></p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)思路與原理</b></p><p>　　經(jīng)對(duì)設(shè)計(jì)要求分析，對(duì)本次設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　參賽選手控制的開(kāi)關(guān)應(yīng)該選用跳沿有效，且上升沿和下降沿并聯(lián)有效。</p><p>　　數(shù)碼管顯示功能，相對(duì)復(fù)雜，需要顯示搶答者的組別，還有顯示計(jì)時(shí)

9、器的剩余時(shí)間，剩余時(shí)間的顯示又相對(duì)更復(fù)雜。</p><p>　　在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前我們確定了各功能的實(shí)現(xiàn)方式:</p><p><b>　　時(shí)間限制：定時(shí)器</b></p><p>　　跳沿信號(hào)保持：中間繼電器自鎖</p><p>　　搶答互鎖：引入使能端作為信號(hào)有效的先決條件</p><p><

10、;b>　　各個(gè)蜂鳴器：定時(shí)器</b></p><p>　　組別的數(shù)碼管顯示：從接LED的Q讀取狀態(tài)，作為MOVE模塊使能端</p><p>　　獲取剩余時(shí)間：從30s定時(shí)器的BCD輸出獲取</p><p>　　顯示剩余時(shí)間：將讀取的BCD位邏輯作為MOVE模塊使能端</p><p><b>　　MOVE原理<

11、/b></p><p>　　MOVE模塊是數(shù)據(jù)傳送指令，當(dāng)使能端Eable有效時(shí)，PLC將IN入口參數(shù)自動(dòng)賦值給OUT端口，OUT端口用字節(jié)選址，IN端口可以用字節(jié)選址，也可以使用立即數(shù)，在本課程設(shè)計(jì)中，MOVE起到根據(jù)需求，將數(shù)碼管賦值給預(yù)先設(shè)置好的輸出口（直接接數(shù)碼管的各段）</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示原理</b></p><

12、p>　　數(shù)碼管是常用的顯示器件，有共陰極和共陽(yáng)極兩種接法，本課程設(shè)計(jì)中采用共陰極接法，0到9的數(shù)字十六進(jìn)制段碼依次如下：3f ,06 , 5b , 4f , 66 , 6d , 7d , 07 , 7f , 6f 。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，將Q的每一位分別接到每一段的陽(yáng)極，接法如下：</p><p><b>　　五、引腳分配</b></p>

13、<p><b>　　五、程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1程序流程圖</b></p><p><b>　　5.2程序流程說(shuō)明</b></p><p>　　在每次搶答開(kāi)始前，主持人斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，對(duì)搶答狀態(tài)鎖存復(fù)位，同時(shí)30s定時(shí)器停止工作，當(dāng)再次閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，所有狀態(tài)被重置。&l

14、t;/p><p>　　1、30s定時(shí)器，0.5s定時(shí)器開(kāi)始工作（提供蜂鳴器輸出）。</p><p>　　2、30s定時(shí)器計(jì)時(shí)完畢，答題失敗，不允許再搶答。</p><p>　　3、30s到之前，有一個(gè)選手搶答，則跳沿檢測(cè)信號(hào)自鎖，信號(hào)保持；復(fù)位使能端，其他選手不可搶答實(shí)現(xiàn)互鎖；根據(jù)搶答輸出，點(diǎn)亮選手?jǐn)?shù)碼管；1s定時(shí)器提供搶答提示音；30s計(jì)數(shù)器停止及時(shí)，對(duì)應(yīng)數(shù)碼管維持原

15、值不變。</p><p>　　5.3程序軟件設(shè)計(jì)及分析：</p><p>　　所有的使能端、MOVE模塊如下表:</p><p><b>　　六、心得體會(huì)</b></p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)總共有8道題，以分組的方式進(jìn)行，每個(gè)小組只需做一個(gè)題目。我們組做的是8路搶答器。因?yàn)樵诖舜握n程設(shè)計(jì)之前，我們做過(guò)類(lèi)似的搶答器實(shí)