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毕业设计材料之二（2） 本科毕业设计开题报告 题目 智力竞赛抢答器的监控系统的设计 课 题 类 型： 设计( 实验研究□ 论文□ 学 生 姓 名： 陈方毅 学 号： 3090201127 专 业 班 级： 自动化091 学 院： 电气工程学院 指 导 教 师： 郎朗 开 题 时 间： 年 月 日 一、毕业设计内容及研究意义 1.1 设计内容 1、本设计要求利用PLC设计一个智力竞赛的抢答器控制系统，和组态软件结合起来，通过上位机和下位机之间的数据传输，以良好的人机交互界面实现对智力竞赛抢答器的实时控制。 2、本课题研究的主要内容： (1)四组抢答器，只要有一组成功抢答，则其他组抢答无效。 (2)主持人打开比赛开关，抢答器开始工作，每组选手的初始分为50分。当主持人说完题目并按下“抢答开始”按钮才可以抢答，若提前抢答则犯规，报警灯亮，抢答选手的桌灯亮。 (3)当主持人宣布抢答开始后10秒之内若有人抢答，则该组的卓灯亮，该组有30秒的时间作答，由主持人控制，答对加10分，答错减10分，若超过10秒仍未答完，则报警灯亮，本轮抢答无效。 (4)主持人宣布抢答开始后，若10秒之内无人抢答，则报警灯亮，本轮抢答无效，选手无法再抢答。 (5)若选手回答完毕后，主持人通过加分确定该组选手回答正确，彩铃响三秒；若该选手回答错误，主持人通过减分确定其回答错误，报警灯亮。 (6)每轮抢答后可以一键复位。 (7)每组选手前的分数显示为三位，最高显示为190分，最低显示0分，当某组选手显示为0分时，该组被淘汰出局，再抢答无效。 1.2 研究意义 近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。最初的抢答器是由优先权编码器构成的逻辑电路，其运算速度慢，线路复杂，可靠性不高，功能也比较简单，特别是当抢答路数很多时实现起来就更加困难。 在抢答器毕业设计中，我运用了可编程序控制器和其他选修课程的理论和实际知识进行设计，加深了对以前所学的知识的理解。掌握了PLC设计的一般规律, 提高了我分析和解决实际问题的能力。通过本次毕业设计，我学会了从所实现的目的出发,合理选择所需要的硬件和软件,制订合理的设计方案,省时省力的完成设计。 通过此次设计,提高了运用标准、手册、图册和查阅有关技术资料等的能力，提高了可编程控制器设计的基本能力。 二、毕业设计研究现状和发展趋势 2.1 研究现状 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，并鉴于其本身具有的优点，以PLC、单片机为核心的部件成为主流[1]。 传统的普通抢答器主要存在一下缺点： (1)在一次抢答过程中，当出现超前违规抢答时，只能处理违规抢答信号，而对没有违规的有效信号不能进行处理，因而使该次抢答过程变为无效。 (2)当有多个违规抢答时，优先编码电路只能选择其中一个，或利用抢答电路电子元件的“竞争”选择其中一个。对于后者由于抢答电路制作完毕后电子元件被固定，各路抢答信号的“竞争”能力也被固定，因而本质上也有优先权，普通抢答器存在不公平性。 (3)当有多个违规抢答时，普通抢答器只能“抓住”其中一个违规者。因而出现了“漏