目录
摘要 ............................................................................................................................ 5 1绪论 ......................................................................................................................... 8 1.1选题的意义与背景 ....................................................................................... 8 1.2抢答器的现状与发展趋势 ........................................................................... 8 1.3课题研究的主要内容及要求 ....................................................................... 9 2 抢答分析 .............................................................................................................. 10 2.1抢答器分析 ................................................................................................. 10 2.2智能抢答控制器工作原理 ......................................................................... 10 3智能抢答控制器方案设计 ................................................................................... 12 3.1控制系统 ..................................................................................................... 12 3.2 PLC的主要特点 ......................................................................................... 13 3.3 PLC的基本结构 ......................................................................................... 14 3.4 PLC系统设计的主要步骤 ......................................................................... 15 4 硬件设计 .............................................................................................................. 17 4.1电气原理图设计 ......................................................................................... 17 4.2 PLC控制器 ................................................................................................. 18 4.3 八段数码显示器 ........................................................................................ 18 4.4 蜂鸣器结构及功能 .................................................................................... 18 4.5系统其他硬件 ............................................................................................. 19 4.6操作面板图 ................................................................................................. 20 5软件设计 ............................................................................................................... 21 5.1 IO分配 ....................................................................................................... 21 5.2 PLC的外部接线图 ..................................................................................... 21 5.3 流程图 ........................................................................................................ 22 5.4 梯形图 ........................................................................................................ 23 5.5 程序指令表 ................................................................................................ 27 6 调试 ...................................................................................................................... 29 6.1程序运行过程分析说明 ............................................................................ 29 6.2 仿真 ............................................................................................................ 30 总结 .......................................................................................................................... 31 参考文献 .................................................................................................................. 32 附录1 电气原理图 ................................................................................................. 33 附录2 操作面板图 ................................................................................................. 34 附录2元器件清单表 ............................................................................................ 35
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附录3梯形图 .......................................................................................................... 36 致谢 .......................................................................................................................... 39
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1绪论
1.1选题的意义与背景
在这个竞争激烈的社会中，知识竞赛，评选优胜，选拔人才之类的活动愈加频繁。在竞赛中，都是多个选手一起参加，如果采用举手回答问题的这个方式来
进行竞赛已经不适应社会的需要。并且在主持人提出的问题时候，如果让选手用举手等方法来进行抢答，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。而在当今社会里，比赛要追求准确、公正、直观地判断出第一抢答者，这时候智能抢答器就派上用场了。
智能抢答器是一种应用十分广泛的设备，在各种竞赛、抢答场合中，它都能客观、迅速地判别出最先获得发言权的选手。早期的抢答器采用模拟电路、数字电路或者模数混合电路的产品，但是随着功能的增多，电路也越复杂，并且成本增高，故障率高，无法准确判断最先按下按钮的一方。现在大多数智能抢答器都由单片机或PLC控制，以单片机、PLC为控制核心的智能抢答器能够对采集的各种抢答信号进行分析，它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。
随着科技的发展，现在的抢答器向着数字化、智能化的方向发展，这就必然提高了智能抢答器的制造成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，经济实用的小型抢答器肯定很有市场。
1.2抢答器的现状与发展趋势
随着我国抢答器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。了解国内外抢答器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。目前市场上抢答器种类繁多，功能各异，价格差异也很大。
目前抢答器一般分为电子抢答器和电脑抢答器。电子抢答器一般都是由数字集成电路组成，只需一个抢答器的主机和几个抢答按钮。适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。而电脑抢答器则一般是由抢答器主机、抢答器专用的软件和按钮构成，多
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适用于电台等大型的活动。但目前所使用的抢答器有的电路较复杂不便于制作，可靠性低，实现起来很困难；有的则用一些专用的集成块，而专用集成块的购买又很困难。随着PLC这一工控产品的使用普及和成本的降低，也就出现了以PLC为控制核心的抢答器。以PLC为控制核心的智能抢答器能够对采集的各种抢答信号进行分析，它能准确、公正、直观地判断出第1抢答者。
1.3课题研究的主要内容及要求
主要内容：设计一种数字式抢答器，能使六个队同时参加抢答，赛场中设有一个主持人和六个参赛选手台。总体设计选用三菱FX2N系列PLC控制，所有抢答组共用一个蜂鸣器和一个8段数码显示器。 要求：1.设计系统的PLC外部接线图 2.设计系统的操作面板图
3.设计系统的顺序功能图（或流程图） 4.设计系统的梯形图
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2 抢答分析
2.1抢答器分析
为提高素质或竞赛选拔，各行业经常举办智力、知识竞赛，由于其竞赛没有好的软件系统支持，大多依靠主持人发挥水平，选手和观众渴望的类似电视台的节目效果难以实现。尤其计分计时抢答器，价格动辄万元。抢答器就是简单利用计算机及网络设备等资源，通过软件来实现专业效果的竞赛系统。抢答器的最大优势是其价格只是电子抢答器的十分之一，而功能却任用户自由设置。它实现竞赛的成本低，便于组织，通用性好。
抢答器是比较完善的知识竞赛计分计时抢答系统。运用互动式多媒体技术。 通过投影仪大屏幕或电视在现场播放，给观众强烈的视听感受，凝聚竞赛现场气氛。电子抢答器主要适用于企事业单位、学校、娱乐行业等组织的知识竞赛活动。使活动组织轻松且象电视节目一样专业。抢答器可以分为电子抢答器和电脑抢答器。电子抢答器的中心构造一般都是由抢答器由单片机以及外围电路组成，其搭配的配件不同又分为，非语音非记分抢答器和语音记分抢答器。多适用于学校和企事业单位举行的简单的抢答活动。非语音记分抢答器构造很简单，就是一个抢答器的主机和一个抢答按钮组成，在抢答过程中选手是没有记分的显示屏。语音记分抢答器是有一个抢答器的主机和主机的显示屏和选手的记分显示屏。电脑抢答器又分为无线电脑抢答器和有线电脑抢答器。线电脑抢答器的构成是由主机和抢答器专用的软件和无线按钮。无线电脑抢答器利用电脑和投影仪，可以把抢答气氛活跃起来，一般多使用于电台等大型的活动。有线电脑抢答器也是由主机和电脑配合起来，电脑在和投影仪配合起来，利用专门研发的配套的抢答器软件，可以十分完美的表现抢答的气氛。
2.2智能抢答控制器工作原理
六人抢答器工作原理如下，我所设计的PLC智能抢答器是适合六组选手抢答的抢答器。
该竞赛主持人设置2个控制按钮，用来控制何时抢答和答题，每当主持人发出开始抢答指令并按下“抢答开始”按钮后，选手方可抢答，哪组选手最先按下抢答按钮，则
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