继电器型抢答器的逻辑设计

作者 吕炳仁 北京联合大学 自动化学院(北京 100020)

吕炳仁(1936-)，男，教授，研究方向：控制系统计算机仿真及CAD，断续控制系统理论及应用。

摘要：本文以四人继电器型抢答器为例，介绍其逻辑设计方法。该型抢答器的特点是：强抗干扰、工作可靠、结构简单、维护方便和成本低廉。经使用证明，效果良好。

1 设计要求

　　1)抢答器接入电源，打开电源开关S_P，电源指示灯HL_P点亮;

　　2)主持人按下抢答命令按钮SB_s，抢答命令蜂鸣器HA₁发出短促提示声，同时抢答命令指示灯HL_s点亮;

　　3)若第i(i=1，2，3，4)号抢答者先按下自己的抢答按钮SB_i，抢答选通蜂鸣器HA₂发一短促提示声，同时第i号抢答指示灯HL_i点亮，其余抢答者抢答无效;

　　4)第i号抢答者抢答完毕，经裁判之后，主持人按下复位按钮SB_r，指示灯HL_s及HL_i均熄灭，电路复位。

2 逻辑设计^[1]

2. 1 抢答命令元件逻辑式

　　抢答命令继电器K_s的得电条件：按下抢答命令按钮SB_s (其动合触点s_bs闭合)，K_s得电(其动合触点k_s闭合)并自锁;按下复位按钮SB_r 时(其动断触点断开)，K_s失电复位。K_s的逻辑式为：

(1)

　　抢答命令指示灯HL_s受K_s控制。其逻辑式为：

(2)

　　定时脉冲继电器K_a是在K_s得电动作情况下，由电容器C₁充电而动作(动作原理见后续)。其逻辑式(电容器C₁权作触点处理)为：

(3)

　　抢答命令蜂鸣器HA₁的定时时间由定时脉冲继电器K_a控制，其逻辑式为：

(4)

2. 2 抢答选通继电器逻辑式

　　四人各自分配一个抢答选通继电器K₁、K₂、K₃、K₄。它们的动合触点分别是K₁、K₂、K₃、K₄;动断触点分别是。抢答选通继电器K₁的得电条件：在K_s动作(其动合触点k_s闭合)，且K₂、K₃和K₄不动作(即它们的动断触点、和闭合)及按下抢答选通按钮SB₁(其动合触点sb₁闭合)时，使K₁得电动作(其动合触点k₁闭合)并自锁。K₁的逻辑式为：

2. 3 抢答选通指示灯及抢答选通蜂鸣器逻辑式

　　抢答选通指示灯HL₁、HL₂、HL₃、HL₄分别与K₁、K₂、K₃、K₄并联，故它们的逻辑式与抢答选通继电器的相同。定时脉冲继电器K_b是在K_s得电动作，且K₁、K₂、K₂或K₄得电动作(即它们的动合触点k₁、k₂、k₃或k₄闭合)，由电容器C₂充电而动作。其逻辑式为：

3 抢答器电源

4 结束语

　　为了改善抢答器的可靠性，可以将各继电器的逻辑式展开，采用基本逻辑型顺序控制器的思路，与二极管矩阵结合加以实现。这样，每个继电器仅需一副转换触点。也可以使用可编程控制器，通过编程构成抢答器^[3]，这可以实现更多人的抢答。

　　参考文献：

　　[1]吕炳仁,童启明,杨纯久.断续控制系统[M].北京:电子工业出版社,1999.

　　[2]隆礼湘.继电器逻辑电路的图解设计[M].北京:机械工业出版社,1978.

　　[3]李霞飞.用PLC制成的竞赛游戏抢答器[J].北京:电器时代,2000.

　　本文来源于《电子产品世界》2017年第4期第51页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。