基于單片機控制的紅外報警器的設(shè)計

1、九路搶答器實訓(xùn)報告 摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)和文化實業(yè)的發(fā)展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，諸如證券、股票交易及各種智力競賽等，因此出現(xiàn)了搶答器。最初的搶答器是由優(yōu)先權(quán)編碼器構(gòu)成的邏輯電路，其運算速度慢，線路復(fù)雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當(dāng)搶答路數(shù)很多時，實現(xiàn)起來就更加困難。因此，一種能夠體現(xiàn)競賽的公開、公平、公正性的知識競賽搶答器成為一種需求。本設(shè)計將以plc為核心設(shè)計了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案，在保留了原始搶答器的基本功能的同時又增加一系列的實用功能并簡化其電路結(jié)構(gòu)，其將以其控制方便，靈活，只要改變輸入plc的控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方

2、案，從而使得競賽不斷完善其公平、公正性。關(guān)鍵詞：plc，九路搶答器，七段譯碼器目 錄 一、系統(tǒng)設(shè)計思想3二、系統(tǒng)方案設(shè)計3三、器件選擇及電器設(shè)備明細(xì)表3四、系統(tǒng)接線圖設(shè)計4 外部接線圖4 i/o分配表5 七段譯碼管顯示器5五、程序流程圖、梯形圖、指令表6 程序流程圖6程序梯形圖7 指令表14六、心得與體會17一、系統(tǒng)設(shè)計思想本系統(tǒng)中設(shè)有9個搶答輸入按鈕、一個復(fù)位按鈕、一個開始按鈕,一個七段數(shù)碼管，一個蜂鳴器,一個3s蘭燈,一個5s黃燈，一個紅色違規(guī)指示燈。本系統(tǒng)可提供九個搶答臺,在主持人的主持下,參賽人通過搶先按下按鈕回答問題。在搶答開始前，主持人應(yīng)按下復(fù)位按鈕使系統(tǒng)復(fù)位，做好搶答準(zhǔn)備。當(dāng)主持

3、人說開始，并同時按下開始按鈕，搶答開始,并限定搶答時間為10s。若搶答者在搶答開始前搶先輸入，則屬違規(guī)要顯示該臺臺號，同時蜂鳴器以0.1秒的周期響, 紅色違規(guī)指示以1秒的周期閃爍，以便扣分懲罰。若在開始之后到3s之內(nèi)第一個按下?lián)尨疠斎?，由七段顯示器顯示該臺臺號，同時3s藍(lán)燈點亮、蜂鳴器聲以0.1秒的周期響。以便答對之后給予基本加分和對應(yīng)蘭燈點亮額外獎勵加分。若在3s之后到5s之內(nèi)第一個按下?lián)尨疠斎耄善叨物@示器顯示該臺臺號，同時5s黃燈點亮、蜂鳴器聲以0.1秒的周期響。以便答對之后給予基本加分和對應(yīng)黃燈點亮額外獎勵加分。若在5s之后10s之內(nèi)第一個按下?lián)尨疠斎?，由七段顯示器顯示該臺臺號，蜂鳴器

4、聲以0.1秒的周期響。以便答對給予基本加分（但之后不獎勵加分）。如果在限定時間十秒后各參賽人均不能回答,蜂鳴器以0.1秒的周期響,此次搶答無效。若一個按鈕最先按下，不論第一個按下的按鈕是處于按住還是松開狀態(tài)，再按下任何一個搶答按鈕均不再響應(yīng)，直至復(fù)位按鈕復(fù)位后方可重新做好搶答準(zhǔn)備。二、系統(tǒng)方案設(shè)計（1）根據(jù)系統(tǒng)說明分析題目的要求和目標(biāo)，弄清輸入信號和輸出信號以及這些信號的性質(zhì)（on或off），寫出i/o分配表，畫出輸入和輸出連接圖。（2）根據(jù)輸入輸出的點數(shù)選擇plc的型號, 器件選擇及電器設(shè)備明細(xì)表。（3）根據(jù)系統(tǒng)的工作順序條件，畫出流程圖。（4）編寫系統(tǒng)梯形圖程序，編輯組態(tài)畫面，并在plc及

5、組態(tài)環(huán)境中調(diào)試運行。（5）應(yīng)用方案：使用輸入接口線路接線端xn與輸出接口接線端yn進(jìn)行程序的同時使用內(nèi)部繼電器rn來實現(xiàn)既可以plc控制整個工作流程，又可以同過組態(tài)王來控制整個工作流程的進(jìn)程。從而更好的實現(xiàn)智能化控制。三、器件選擇及電器設(shè)備明細(xì)表（1）器件的選擇本次設(shè)計中，考慮到plc的觸點數(shù)目、設(shè)計的要求、實現(xiàn)效果、我采用的器件主要有：松下fp系列的一款可編程控制器、實現(xiàn)人機交換的我采用的是計算機與組態(tài)王軟件相結(jié)合、八段數(shù)碼管、用于指示的蘭燈、用于指示的黃燈、用于指示的紅燈、蜂鳴器及按扭。（2）電氣設(shè)備明細(xì)表設(shè)備驅(qū)動松下fp系列fp0 plc一個、人機交流設(shè)備計算機一臺（內(nèi)裝組態(tài)王軟件）、外

6、界按鈕11只、8段數(shù)碼管1只、連接導(dǎo)線若干條、蘭燈一只、紅燈一只、黃燈一只。四、系統(tǒng)接線圖設(shè)計九路搶答器通過plc和組態(tài)進(jìn)行按控制要求編程，其主要的輸入就是通過主持人和參賽選手的按鈕，然后將信號傳遞給信息分析中心（plc或者組態(tài)），plc和組態(tài)將根據(jù)信號作出相應(yīng)的響應(yīng)。搶答器有11個輸入信號（即11個按鈕），14個輸出信號（即3個燈管信號、一個蜂鳴器信號、1個指示燈數(shù)碼管輸出信號）。由上可知plc共有：11個輸入點，14個輸出點。系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)框圖如圖所示：plcsb0sb10sb1到sb9數(shù)碼管搶答臺編碼指示燈（紅黃藍(lán)）蜂鳴器外部接線圖i/o分配表：外部in（x0）啟動外部out（y0）數(shù)碼管

7、a段外部in（xa）復(fù)位外部out（y1）數(shù)碼管b段外部in（x1）選手1按鈕外部out（y2）數(shù)碼管c段外部in（x2）選手2按鈕外部out（y3）數(shù)碼管d段外部in（x3）選手3按鈕外部out（y4）數(shù)碼管e段外部in（x4）選手4按鈕外部out（y5）數(shù)碼管f段外部in（x5）選手5按鈕外部out（y6）數(shù)碼管g段外部in（x6）選手6按鈕外部out（y7）數(shù)碼管h段外部in（x7）選手7按鈕外部out（ya）藍(lán)燈外部in（x8）選手8按鈕外部out（yb）黃燈外部in（x9）選手9按鈕外部out（yc）紅燈七段譯碼管顯示器如圖所示abcd ef g圖4-1 七段譯碼管顯示器其中顯示器b、c亮顯示數(shù)字1；a、b、d、e、g亮顯示數(shù)字2；a、b、c、d、g亮顯示數(shù)字3；b、c、f、g亮顯示數(shù)字4；a、c、d、f、g亮顯示數(shù)字5；a、c、d、e、f、g亮顯示數(shù)字6。五、程序流程圖、梯形圖、指令表程序流程圖主持人按下開始按鈕時，9個參賽對處于搶答狀態(tài)，假如是一號先搶到題目，plc先判斷