基于PLC实现的数码显示抢答器设计.pdfVIP

设计任务书

设计目的：

设计一个知识竞赛用的抢答器数码显示系统。该抢答器共有四个抢答按钮，

一个抢答开始启动按钮，一个演示按钮。模拟面板如下图所示：

设计要求：

1.按下SD按钮后10秒之内可以进行抢答器显示，如果首先按下SQ1、SQ2、

SQ3、SQ4中的任意一个按钮，则数码管显示为该按钮对应的数字并保持，在这

10秒之内，按下其他按钮无效；10秒之后要启动抢答器必须再次按下SD按钮。

2.按下SD按钮后10秒之内，如按下ST按钮，八段数码管开始显示：先

是一段段显示，然后显示1、4、9、1、6、2、5、3、6、4、9、6、4、8、1、1、

0、0。

3、正文字号和字体：汉字：各章标题和目录、摘要、谢辞、参考文献、附

录等部分的标题用小3号黑体；各节标题、用4号黑体；各条标题、各款标题用

小

一、设计方案；

二、硬件电路设计、I/O地址分配；

三、软件设计；

四、程序调试；

五、心得体会

附录1、参考文献

附录2、程序清单

一、设计方案

1、课程设计控制要求

设计一个四参赛组的抢答器装置，主持人通过控制台的按钮控制比赛的进行。

为了使比赛的评判工作更透明，也为了方便观众了解各组的战绩，抢答器装置应

设置必要的显示，对抢答器的功能要求如下：

1比赛开始或宣布下一个题目之前，主持人要按一次复位按钮，使所有显示

灯均灭；

2为了控制比赛时间，回答问题必须在10秒内完成，超时按错误论处。当

主持人公布题目并按下强大按钮后，参赛者有两秒抢答时间，超过两秒没人抢答，

则题目作废，再抢答无效。两秒之内按下抢答按钮，这时控制台上的答题记时指

示灯亮，自此抢答有效。当10秒到时，答题记时灯灭；

3先按下按钮的参赛组，其桌面上的指示灯亮，后按下按钮的参赛组指示灯

不亮；

4如按下ST按钮，八段数码管开始显示：先是一段段显示，然后显示1、4、

9、1、6、2、5、3、6、4、9、6、4、8、1、1、0、0。

2、课程设计控制原理：

1与机电控制原理区别不大，PLC控制主要是通过程序语言来实现，用程序

语言主要是为了替代硬接线控制电路过于频繁的改变接线方式带来的不便，从而

只需改变程序语言的某个程序片断或几个指令便可实现控制要求。

2与基本微机类似，PLC也是由软件和硬件两大部分组成的。在软件的控制

下，PLC才能正常工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。PLC的基本工

作过程如下：

（1）输入现场信息：在系统软件的控制下，顺次扫描各输入点，读入各输入

点的状态；

（2）执行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，根据输入状态和指令

内容进行逻辑运算；

（3）输出控制信号：根据逻辑运算的结果，输出状态寄从器（锁从器）向各

输出点并行发出相应的控制信号，实现所要求的逻辑功能。

上述过程执行完后，又重新开始，反复地执行。每执行一遍所需的时间称为

扫描周期。PLC的扫描周期通常为几十ms。在实际应用中，大多数机械设备的

工作过程可以分为一系列不断重复的顺序操作，PLC的工作方式与此相似。因此，

PLC的程序可与机器的动作一一对应，程序编制简单、直观，不容易出错，而且

容易修改，从而大大减少了软件的开发费用，缩短了软件的开发周期。

为了提高工作的可靠性，即使接收外来的控制命令，PLC在每次扫描期间，

除了完成上述操作外，通常还要进行故障自诊断，完成与编程器等的通信。

因此，整个扫描过程如图：

开始

自诊断

与编程器通信

读入现场信息

执行用户程序

输出结果

二、硬件电路设计、I/O地址分配

1、I/O地址分配

I口：

00000SB主持人控制抢答按钮（启动）按钮

00001SB1第一参赛组抢答按钮

00002SB2第二参赛组抢答按钮

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