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基于PLC的竞赛抢答器设计

摘 要 ：本次设计采用了西门子S7-200PLC实现抢答器的设计，这类抢答器具有许多实用功能，还保留了传统抢答器的基本功能，该PLC抢答器可靠性高，便捷，而且想要改变竞赛抢答器的抢答方案，只需要改变输入PLC的控制程序就可以实现。本文写出了详细程序结构图和梯形图，而且在最后，通过对这次程序的编译达到无误的情况下，最后使结果达到预期的效果。 

关键词：抢答器；PLC；数码管

 

目 录

第一章 绪论 2

1.1抢答器的发展背景 2

1.2抢答器的分类 2

1.3抢答器的发展趋势 2

1.4抢答器的研究意义 3

第二章 PLC的概述 5

2.1 PLC的概念及发展历程 5

2.2 PLC的基本结构 8

2.3 PLC的工作原理  10

2.4 PLC的主要特点 11

2.5 PLC的分类 12

第三章 系统硬件设计 14

3.1设计的基本要求与PLC选型 14

3.2 PLC的硬件组成 14

3.3蜂鸣器 15

3.4数码管 16

3.5 PLC的I/O分配 17

3.6 PLC的外部接线图 17

第四章 系统软件设计 19

4.1程序流程图 19

4.2 程序分析 20

总结 26

参考文献 28

 

第一章 绪论

而今的竞赛类比赛繁多，电视台经常进行人才的选拔或是知识竞赛类活动，越来越分不开抢答器的应用。如果不使用抢答器使用举手的回答方式的话，在举手的先后问题上可能会存在疑义，因此为了在比赛中进行更加公平，公正的判断，这就需要抢答器作为裁判，为主持人做出正确的判断，这就离不开抢答器的帮助。

    1.1抢答器的发展背景

而今电子技术飞快发展，在电视台上经常性能够见到在一些竞赛或文体活动中，为了能够第一时间看出成功抢答的组号，从而出现了各类抢答器。

通过抢答者的指示灯的闪烁，蜂鸣器的响动，可以第一时间知道谁是第一抢答者或是违规抢答者。

    一般抢答器由PLC以及外部部件组成，分为八路抢答器和十路抢答器等不同抢答器，不同的抢答器其差别是抢答器背面的接口组数不同。

    1.2抢答器的分类

    现在市场上的抢答器种类多种多样，一般分为电子抢答器和电脑抢答器。其中电子抢答器是由外部电路和单片机组成的，因为配件上的不同，又可以分为语音的和非语音的抢答器两种。这些抢答器一般用在电视台，学校等举办一些抢答活动的地方。其中非语音抢答器的组成十分简单，就一个裁判台主体和一个参赛台抢答按钮就组成了，但是这种抢答器在使用过程中不可以显示分数。而语音记分抢答器可以显示抢答器的记分，而其组成则比非语音的多了主机显示屏和记分显示屏。

电脑抢答器分为两种，分为有线的和无线的电脑抢答器。其中无线电脑抢答器的构成比较简单，有裁判台及其配件和无线按钮组成。无线电脑抢答器在电台这类大型活动中大放异彩，可以配合电脑和投影仪。有线的电脑抢答器也可以和投影仪一起使用，不过没有无线版的便捷，需要数据线与设备联结起来才能使用。

    1.3抢答器的发展趋势

为了满足市场需求，抢答器的种类许多，其功能也十分繁多，它们之间的价格也依据功能的强大与否差别很大。那么选择一款满足自己的设计要求又便宜各方面性能好的抢答器就很重要了。

    1、普通型抢答器：一般是由裁判台，供参赛组抢答的按钮，还有观众显示屏组成。而且还配备有分数显示器，可以清晰的显示参赛者的分数。这种抢答器的功能只有一般功能，可以满足所需功能较低的地方使用。优点：市面上一般都为这种抢答器，售价便宜。缺点是不方便，要给参赛者加分的时候还需要手动加分。

    2、高级电子抢答器：这种抢答器和普遍型抢答器的组成相比，多了自动记分系统，而且主机还配备有操作键盘。优点是加分明显不需要手动，十分便捷，高端上档次。缺点是由于其功能齐全所以售价往往比普通型的抢答器要贵许多。

传统的数字电路抢答器和模拟电路抢答器，在面对如今对抢答器功能性要求越来越多的状况下，以往电路缺点明显成本高，线路复杂。鉴于中小型可编程控制器的优势，所以此后的抢答器市场上PLC成为了各类抢答器的核心。

    1.4抢答器的研究意义

    现今微计算机技术，数字通信技术的提高，PLC与其他技术结合在一起。使用PLC的抢答器的研究意义就与PLC的发展有直接的联系。随着PLC技术的不断进步发展，使用PLC技术为核心控制系统的抢答器也就不断发展，功能也不断齐全。

    现在市场需求反应迅速，为了满足制造业中各种各样的功能要求，为了提高劳动生产率，生产高质量低成本的产品。生产设备系统需要具有极高的环境适应能力和方便性，由此发明出了可编程控制器这种满足需求的设备。

美国发明出了世界上第一台名义上的PLC，而且在汽车的自动生产线上得到成功的使用，而且效果显著。从此这种可编程控制器获得了一些资本家的重视，从此迅速发展起来。

随着人们的业余生活越来越丰富，抢答器被广泛应用于娱乐竞赛等地方。市面上的抢答器性能单一且比较贵，使用起来不理想。为此，抢答器都朝着可靠便捷发展。现今，随着抢答器产品越来越多，其功能需求也越多，致使PLC的研究更加深入，从而使抢答器一步步演变的简单可靠。随着社会的发展人类进入了科技化的世界。

 

参考文献

1.王海涌,张为玮, 王卫. 多轴运动控制器在转台控制系统中的应用[J]. 电子技术应用, 2010（1）

2.王俊.可编程序控制器（PLC）概述,科技资讯,2008（29）

3.杨东, 黄永红, 张新华, 吉敬华. 用PLC基本指令实现自动运动定位控制的研究[J]. 微计算机信息, 2010（26）4.范文利,姜洪奎，陈继文,李凡冰.基于PLC机电产品开发与创新,2009（4）

5.王海涌,张为玮,王卫.多轴运动控制器在转台；子技术应用,2010(3)

6.组态软件在PLC实验系统中的应用/刘力主编-北京：北京大学出版社，2014,4

7.PLC先进控制策略研究与应用/田媛主编-北京：北京化工大学出版社，2015,6

8.基于PLC的工业控制系统的设计与实现/谭威主编，华中科技大学出版社，2016，1

9.赵春锋;陈国民;范小兰;余粟.基于PLC的电工实习教学装置的研发[J]智能系统学报.2016，5