1、学院设计（论文） 1 目录目录 第第 1 章章 智能抢答器系统概述智能抢答器系统概述3 1.1 课题研究背景 . 3 1.2 抢答器系统的功能 3 1.3 抢答器扩展功能介绍 4 第第 2 章章 PLC 相关概述相关概述 5 2.1 可编程控制器概论 5 2.2 PLC的简介 . 5 2.2.1 PLC 的应用 5 2.2.2 PLC 的特点 6 2.2.3 PLC 的分类 7 第第 3 章章 智能抢答器硬件概述智能抢答器硬件概述8 3.1 可编程控制器 PLC 的选型 . 8 3.2 S7-300 PLC 系统组成 . 8 3.3.1 S7-300系列 PLC 性能介绍 . 10 3.3.2
2、 I/O 接线端口介绍. 10 3.4 PLC外围接线与调试 . 11 第第 4 章章 智能抢答器软件编程智能抢答器软件编程. 12 4.1 总体设计思路 . 12 4.2 I/O 地址分配表. 12 4.3 程序图 14 第第 5 章章 智能抢答器系统电路调试智能抢答器系统电路调试 20 5.1 调试用 PLC 概述 . 20 5.2 显示数码管简介. 20 5.2.1 8 段数码管 20 5.2.2 BCD 译码显示数码管 21 5.3 程序运行过程分析说明 . 25 第第 6 章章 总总 结结 27 谢辞谢辞 28 参考文献参考文献. 29 学院设计（论文） 2 摘 要 随着科技的高速发
3、展，各种各样的新技术、新元件都应用到了实际的生产生 活之中，加快了人们的生活节奏，也简化了人们的劳动过程。随着人们对娱乐生 活的质量的追求，作为娱乐项目中的工具抢答器也一样在变化。抢答器它可以 由 PLC、单片机、数字电路、模拟电路还可以由 EDA 技术做成，本次设计是采 用 PLC 做主控制器，控制台灯、音响、数码管构成的电路。 本抢答器系统可以通过修改程序方便地调整设置时间， 显示部分采用控制器 内部编码方式输出控制信号驱动外部数码显示器件，也可以外部连接编、译码器 件实现，并且可以采用适当的输出信号驱动其它类型的显示器件。本设计基于西 门子 S7-300 可编程控制器设计，而该型号 PL
4、C 在各类工业控制中广泛应用。 关键词关键词： 抢答器；可编程控制器；数码管 学院设计（论文） 3 第第 1 章章 智能抢答器智能抢答器系统系统概述概述 1.1 课题研究背景 知识竞赛抢答器，顾名思义就是用于比赛时，跟对手比反应时间，思维运转 快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，它的应用场合也随之增加；技 术含量大大提升；更加方便可靠。目前，形式多样、功能完备的抢答器已广泛应 用于电视台、商业机构、学校及企事业单位，它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐 性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。用 PLC 进行知识竞赛抢答器设计，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
5、抢答器的抢答方 案。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
6、本身具 有的优点，以 PLC 为核心的部件成为主流。 1.2 抢答器系统的功能 (1)抢答器可同时供 9 组选手参加比赛；(2)具有违规提示功能：只有在主持 人发出开始抢答指令后，选手才能开始抢答；(3)具有抢答限时及答题限时功能： 在无人抢答及答题超时时都设置了音响提示信号；(4)具有数码显示功能：能显 示抢答选手的编号及答题倒计时时间。 2 抢答器控制系统 抢答器控制系统分 5 部分：PLC、抢答按钮、信号灯、音响电路和显示部分， 它利用抢答按钮输入各路的抢答信号，经 PLC 处理，输出控制信号，控制数码管 和音响提示电路工作。 学院设计（论文） 4 图 1.2 控制系统原理图 1.3 抢答器扩展功能介绍 (1)每当主持人发出开始抢答指令(即按下启动按钮)后，哪组选手最先按下 抢答按钮， 则数码管 1 就显示该组的编号， 同时绿色指示灯亮， 以指示抢答成功， 并对其后的抢答信号不再响应，选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统 才能开始下一轮抢答。 (2)违规抢答：若选手在未开始抢答时提前抢答了，则视为违规，违规时数 码管 1 显示其编号，同时红灯亮、音响电路 2
