繼電器型搶答器的邏輯設(shè)計(jì)

作者 呂炳仁 北京聯(lián)合大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院(北京 100020)

呂炳仁(1936-)，男，教授，研究方向：控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真及CAD，斷續(xù)控制系統(tǒng)理論及應(yīng)用。

摘要：本文以四人繼電器型搶答器為例，介紹其邏輯設(shè)計(jì)方法。該型搶答器的特點(diǎn)是：強(qiáng)抗干擾、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便和成本低廉。經(jīng)使用證明，效果良好。

1 設(shè)計(jì)要求

　　1)搶答器接入電源，打開電源開關(guān)S_P，電源指示燈HL_P點(diǎn)亮;

　　2)主持人按下?lián)尨鹈畎粹oSB_s，搶答命令蜂鳴器HA₁發(fā)出短促提示聲，同時(shí)搶答命令指示燈HL_s點(diǎn)亮;

　　3)若第i(i=1，2，3，4)號搶答者先按下自己的搶答按鈕SB_i，搶答選通蜂鳴器HA₂發(fā)一短促提示聲，同時(shí)第i號搶答指示燈HL_i點(diǎn)亮，其余搶答者搶答無效;

　　4)第i號搶答者搶答完畢，經(jīng)裁判之后，主持人按下復(fù)位按鈕SB_r，指示燈HL_s及HL_i均熄滅，電路復(fù)位。

2 邏輯設(shè)計(jì)^[1]

2. 1 搶答命令元件邏輯式

　　搶答命令繼電器K_s的得電條件：按下?lián)尨鹈畎粹oSB_s (其動(dòng)合觸點(diǎn)s_bs閉合)，K_s得電(其動(dòng)合觸點(diǎn)k_s閉合)并自鎖;按下復(fù)位按鈕SB_r 時(shí)(其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開)，K_s失電復(fù)位。K_s的邏輯式為：

(1)

　　搶答命令指示燈HL_s受K_s控制。其邏輯式為：

(2)

　　定時(shí)脈沖繼電器K_a是在K_s得電動(dòng)作情況下，由電容器C₁充電而動(dòng)作(動(dòng)作原理見后續(xù))。其邏輯式(電容器C₁權(quán)作觸點(diǎn)處理)為：

(3)

　　搶答命令蜂鳴器HA₁的定時(shí)時(shí)間由定時(shí)脈沖繼電器K_a控制，其邏輯式為：

(4)

2. 2 搶答選通繼電器邏輯式

　　四人各自分配一個(gè)搶答選通繼電器K₁、K₂、K₃、K₄。它們的動(dòng)合觸點(diǎn)分別是K₁、K₂、K₃、K₄;動(dòng)斷觸點(diǎn)分別是。搶答選通繼電器K₁的得電條件：在K_s動(dòng)作(其動(dòng)合觸點(diǎn)k_s閉合)，且K₂、K₃和K₄不動(dòng)作(即它們的動(dòng)斷觸點(diǎn)、和閉合)及按下?lián)尨疬x通按鈕SB₁(其動(dòng)合觸點(diǎn)sb₁閉合)時(shí)，使K₁得電動(dòng)作(其動(dòng)合觸點(diǎn)k₁閉合)并自鎖。K₁的邏輯式為：

2. 3 搶答選通指示燈及搶答選通蜂鳴器邏輯式

　　搶答選通指示燈HL₁、HL₂、HL₃、HL₄分別與K₁、K₂、K₃、K₄并聯(lián)，故它們的邏輯式與搶答選通繼電器的相同。定時(shí)脈沖繼電器K_b是在K_s得電動(dòng)作，且K₁、K₂、K₂或K₄得電動(dòng)作(即它們的動(dòng)合觸點(diǎn)k₁、k₂、k₃或k₄閉合)，由電容器C₂充電而動(dòng)作。其邏輯式為：

3 搶答器電源

4 結(jié)束語

　　為了改善搶答器的可靠性，可以將各繼電器的邏輯式展開，采用基本邏輯型順序控制器的思路，與二極管矩陣結(jié)合加以實(shí)現(xiàn)。這樣，每個(gè)繼電器僅需一副轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。也可以使用可編程控制器，通過編程構(gòu)成搶答器^[3]，這可以實(shí)現(xiàn)更多人的搶答。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]呂炳仁,童啟明,楊純久.斷續(xù)控制系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社,1999.

　　[2]隆禮湘.繼電器邏輯電路的圖解設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1978.

　　[3]李霞飛.用PLC制成的競賽游戲搶答器[J].北京:電器時(shí)代,2000.

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2017年第4期第51頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處。