繼電器型搶答器的邏輯設計

作者 呂炳仁 北京聯合大學 自動化學院(北京 100020)

呂炳仁(1936-)，男，教授，研究方向：控制系統計算機仿真及CAD，斷續控制系統理論及應用。

摘要：本文以四人繼電器型搶答器為例，介紹其邏輯設計方法。該型搶答器的特點是：強抗干擾、工作可靠、結構簡單、維護方便和成本低廉。經使用證明，效果良好。

1 設計要求

　　1)搶答器接入電源，打開電源開關S_P，電源指示燈HL_P點亮;

　　2)主持人按下搶答命令按鈕SB_s，搶答命令蜂鳴器HA₁發出短促提示聲，同時搶答命令指示燈HL_s點亮;

　　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發一短促提示聲，同時第i號搶答指示燈HL_i點亮，其余搶答者搶答無效;

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

2 邏輯設計^[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：按下搶答命令按鈕SB_s (其動合觸點s_bs閉合)，K_s得電(其動合觸點k_s閉合)并自鎖;按下復位按鈕SB_r 時(其動斷觸點斷開)，K_s失電復位。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)

　　定時脈沖繼電器K_a是在K_s得電動作情況下，由電容器C₁充電而動作(動作原理見后續)。其邏輯式(電容器C₁權作觸點處理)為：

(3)

　　搶答命令蜂鳴器HA₁的定時時間由定時脈沖繼電器K_a控制，其邏輯式為：

(4)

2. 2 搶答選通繼電器邏輯式

　　四人各自分配一個搶答選通繼電器K₁、K₂、K₃、K₄。它們的動合觸點分別是K₁、K₂、K₃、K₄;動斷觸點分別是。搶答選通繼電器K₁的得電條件：在K_s動作(其動合觸點k_s閉合)，且K₂、K₃和K₄不動作(即它們的動斷觸點、和閉合)及按下搶答選通按鈕SB₁(其動合觸點sb₁閉合)時，使K₁得電動作(其動合觸點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，故它們的邏輯式與搶答選通繼電器的相同。定時脈沖繼電器K_b是在K_s得電動作，且K₁、K₂、K₂或K₄得電動作(即它們的動合觸點k₁、k₂、k₃或k₄閉合)，由電容器C₂充電而動作。其邏輯式為：

3 搶答器電源

4 結束語

　　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，與二極管矩陣結合加以實現。這樣，每個繼電器僅需一副轉換觸點。也可以使用可編程控制器，通過編程構成搶答器^[3]，這可以實現更多人的搶答。

　　參考文獻：

　　[1]呂炳仁,童啟明,楊純久.斷續控制系統[M].北京:電子工業出版社,1999.

　　[2]隆禮湘.繼電器邏輯電路的圖解設計[M].北京:機械工業出版社,1978.

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

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