1、滄州師范學(xué)院綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告書設(shè)計(jì)題目_ 智能定時(shí)搶答器設(shè)計(jì)_院 系_機(jī)電工程系_專 業(yè)_電氣工程及其自動(dòng)化_班 級(jí)_12-1_姓 名_學(xué) 號(hào)_ 指導(dǎo)老師_ _2015年6月目錄 目錄.1任務(wù)書.2一、設(shè)計(jì)目的. .3二、設(shè)計(jì)要求.3三、總體方案. . .3四、單元設(shè)計(jì).6五、模擬程序.11六、器件清單. . 16七、心得體會(huì). 16八、參考文獻(xiàn). 18電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（題目24）系（部）：機(jī)電工程系 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)：電氣12-1學(xué)生姓名劉新樂同 組 者指導(dǎo)教師馬增強(qiáng)題目名稱智能定時(shí)搶答器設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù)基本任務(wù)：1設(shè)計(jì)一個(gè)智能定時(shí)搶答器。2. 幾個(gè)選

2、手，誰先按下自己手中的按鈕，led顯示器sm就會(huì)顯示相對(duì)應(yīng)的選手號(hào)碼。3. 開始按鈕開啟之后，才可以搶答。4. 顯示搶答剩余時(shí)間。發(fā)揮部分：無線搶答控制。設(shè)計(jì)工作量二周：1、查找資料，根據(jù)要求給出總體設(shè)計(jì)方案、詳細(xì)的單元設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成與調(diào)試，按要求寫出設(shè)計(jì)說明書。 2、學(xué)習(xí)使用proteus 7軟件，利用proteus 7進(jìn)行仿真。 3、學(xué)習(xí)使用protel軟件，利用protel完成原理圖繪制。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容備注2015.6.22布置任務(wù)及調(diào)研1天2015.6.23方案確定1天2015.6.24-2015.6.30原理圖的設(shè)計(jì)、仿真與調(diào)試5天2015.7.1撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告書1天2015

3、.7.2-2015.7.3答辯2天主要參考資料1、康華光等，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版），高等教育出版社，20062、楊欣、王玉鳳、劉湘黔。電路設(shè)計(jì)與仿真基于multisim9與protel993、梁森，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用（第2版），機(jī)械工業(yè)出版社，20114、劉瑞新主編：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用教程，機(jī)械工業(yè)出版社，2003指導(dǎo)教師簽名 年 月 日系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日答辯評(píng)委老師 年 月 日教研室意見年 月 日一、設(shè)計(jì)目的1. 全面熟練掌握plc的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用。2. 掌握小型plc應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟。3. 熟悉和掌握plc開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過程。4. 通過對(duì)設(shè)計(jì)過程故障的

4、分析、判斷、進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二、設(shè)計(jì)要求1.搶答器可同時(shí)供四組選手參加比賽2.主持人有三個(gè)控制按鈕，用來控制搶答開始、復(fù)位和答題計(jì)時(shí)的開始。3每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則數(shù)碼管1就顯示該組的編號(hào)，以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不再響應(yīng)。選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)才能開始下一輪搶答。4搶答限時(shí)：當(dāng)主持人按下開始按鈕后，定時(shí)器t37開始計(jì)時(shí)（設(shè)定30s）。若30s時(shí)限到仍無人搶答，以示選手放棄該題。5答題限時(shí)：在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)開始按鈕，同時(shí)數(shù)碼管2顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間（該時(shí)間設(shè)定為9s），選手必須在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)完成答題

5、。三 、總體方案3.1plc智能搶答器的工作原理 我所設(shè)計(jì)的plc智能搶答器是適合四個(gè)人搶答的四路搶答器，現(xiàn)在以四路搶答器為例。給競(jìng)賽主持人設(shè)置了3個(gè)控制按鈕，用來控制開始、復(fù)位、答題計(jì)時(shí)，每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號(hào)，以指示搶答成功，并對(duì)其后的搶答信號(hào)不在相應(yīng)，選手答題完畢后，由主持人按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)開始下一輪搶答。當(dāng)主持人按下?lián)尨鹌靼粹o時(shí)定時(shí)器t37開始計(jì)時(shí)（設(shè)定30秒）若30秒限制到時(shí)仍無人搶答，以示選手放棄該題。在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)按鈕，同時(shí)數(shù)碼管顯示答題倒計(jì)時(shí)時(shí)間改時(shí)間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，此設(shè)定為9秒，選手必須在設(shè)定時(shí)間

6、內(nèi)完答題。3.2結(jié)構(gòu)圖cpu3.3控制系統(tǒng)i/o分配表信號(hào)名稱內(nèi)部地址信號(hào)名稱內(nèi)部地址搶答開始按鈕sb1i0.0第二組搶答按鈕sb5i1.1主持人復(fù)位按鈕sb2i0.1第三組搶答按鈕sb6i1.2答題計(jì)時(shí)按鈕sb3i0.2第四組搶答按鈕sb7i1.3第一組搶答按鈕sb4i1.03.4搶答器的plc控制系統(tǒng)的輸入端口信號(hào)名稱內(nèi)部地址數(shù)碼管1a段q0.0數(shù)碼管1b段q0.1數(shù)碼管1c段q0.2數(shù)碼管1d段q0.3數(shù)碼管1e段q0.4數(shù)碼管1f段q0.5數(shù)碼管1g段q0.6數(shù)碼管2a段q1.0數(shù)碼管2b段q1.1數(shù)碼管2c段q1.2數(shù)碼管2d段q1.3數(shù)碼管2e段q1.4數(shù)碼管2f段q1.5數(shù)碼管2

7、g段q1.63.5硬件連接圖根據(jù)系統(tǒng)要求和所需的硬件，系統(tǒng)數(shù)字量輸入點(diǎn)總共7個(gè)，輸出點(diǎn)總共14個(gè)，綜合考慮到系統(tǒng)的的性價(jià)和可擴(kuò)展性，輸入和輸出留出一定的裕量，cpu224xp有14個(gè)輸入和10個(gè)輸出。em222cn數(shù)字量輸出模塊8輸出繼電器。因此plc選擇siemens的s7-200的cpu224xp和數(shù)字量擴(kuò)展模塊em222。四、單元設(shè)計(jì)4.1開始搶答為了編程結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單、明了在主程序中引用了中間繼電器，i1.0i1.3分別為四組選手的搶答信號(hào)，同時(shí)我們用中間繼電器m0.0、m1.0m1.3進(jìn)行自鎖和互鎖功能，以保證每個(gè)選手公平搶答。主持人控制臺(tái)有i0.0按鈕用以搶答開始，i0.2按鈕用以控制

8、答題時(shí)間地開始，i0.1按鈕為復(fù)位按鈕。主持人控制臺(tái)控制搶答器的開始、答題計(jì)時(shí)和復(fù)位當(dāng)主持人按下i0.0按鈕后，選手才能正常搶答。如圖所示：4.2選手搶答 主持人發(fā)出搶答命令，選手開始搶答。四組選手的搶答的搶答程序。如圖所示：4.3組別顯示每當(dāng)主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鸢粹o，則數(shù)碼管1就顯示該組的組號(hào)。如圖所示：4.4答題限時(shí) 在搶答成功后，主持人按下答題計(jì)時(shí)開始按鈕i0.2，同時(shí)數(shù)碼管2上顯示倒計(jì)時(shí)時(shí)間（9s）。如圖所示：4.5復(fù)位功能主持人按下i0.1，計(jì)時(shí)器復(fù)位。五、模擬程序5.1程序的模擬運(yùn)行將設(shè)計(jì)好的程序?qū)懭雙lc后，首先要做的就是仔細(xì)檢查程序，并改正寫入時(shí)出現(xiàn)的

9、錯(cuò)誤。用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，一般不用接plc實(shí)際的負(fù)載，也可以根據(jù)功能表圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號(hào)。在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)及時(shí)修改梯形圖和plc中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關(guān)系完全符合要求，下面圖3.13.2是程序運(yùn)行調(diào)試中的幾個(gè)過程圖5.2程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試完成上述的工作后，就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作立刻,首先將plc安裝在控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)總調(diào)試，在調(diào)試過程中有可能將會(huì)顯示出系統(tǒng)中原先可能存在的傳感器、執(zhí)行器和硬接

10、線等方面的問題，以及plc的外部接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)中的問題，應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)加以解決。如果調(diào)試達(dá)不到指標(biāo)要求，則可以對(duì)相應(yīng)硬件和軟件部分設(shè)計(jì)作適當(dāng)調(diào)整，通常只需要略微修改程序就可能出現(xiàn)實(shí)際效果。全部調(diào)試通過后，再經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)才可以投入到實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中。5.2.1組別顯示5.2.2 搶答倒計(jì)時(shí)模擬5.3在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題：1、 程序過于網(wǎng)絡(luò)麻煩無法編譯，經(jīng)馬老師指點(diǎn)講復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單化，實(shí)驗(yàn)成功。2、 實(shí)際計(jì)時(shí)部分，將數(shù)碼管與plc輸出相連接，發(fā)現(xiàn)有的管腳不亮，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)不亮的部分導(dǎo)線太細(xì)而斷掉。6、 器件清單cpu 224xp cn 數(shù)字量擴(kuò)展模塊em222uanz按鈕開關(guān)

11、組： 3個(gè)；4.7k電阻：8個(gè)；lg5621ah兩位數(shù)碼顯示管：1個(gè)；導(dǎo)線及連接線 ：若干；七、心得體會(huì)經(jīng)過一個(gè)多禮拜的時(shí)間，在各位老師、同學(xué)的幫助下，在我的不斷努力下，我的設(shè)計(jì)終于要完成了。從設(shè)計(jì)中我學(xué)到許多知識(shí)，也理解了做任何事都要細(xì)心的道理。知識(shí)的積累是一點(diǎn)一滴的，在設(shè)計(jì)中我也感受頗深。在此我要真誠的感謝馬增強(qiáng)老師給予我的指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過程中馬老師嚴(yán)格督促我，及時(shí)的幫我解決我在設(shè)計(jì)中遇到的各種問題和困難，在設(shè)計(jì)中一直對(duì)我嚴(yán)格要求，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中都給我耐心的指導(dǎo)和講解，在此謹(jǐn)向馬老師致以深切的謝意！ 查找資料是一件繁瑣的事情，雖說網(wǎng)上有資料但要找到一些真正有用的資料也不是一件容易的事，需要耐心查找。在查資料的同時(shí)，遇到不懂得知識(shí)點(diǎn)就不得不去翻書，我趁著做課程設(shè)計(jì)的同時(shí)也對(duì)課本知識(shí)有了鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過一個(gè)星期的設(shè)計(jì)，過程曲折可謂一語難盡。在此期間我也失落過，也曾一度熱情高漲。從開始時(shí)的信心十足到后來汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無不令我回味無長(zhǎng)。經(jīng)過一周的磨礪，雖然辛苦，但是我感覺過的很充實(shí)。8、 參考文獻(xiàn)1蔣圣平、顏景龍、裴煥斗等。plc在搶答器中的應(yīng)用j。測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào)，20002林明星。電氣控