基于PLC的打地鼠游戏设计
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图形化编程下游戏设计实现——以“打地鼠”游戏为实例图形化编程下游戏设计实现——以“打地鼠”游戏为实例引言随着计算机技术的发展,图形化编程逐渐成为了软件开发的主流趋势。
图形化编程使得开发者无需深入了解编程语言的底层原理,便能轻松开发出各种应用程序,其中包括游戏。
游戏设计是图形化编程中最受欢迎的应用之一,因为它融合了创造力、逻辑思维和艺术性。
本文将以一个简单的“打地鼠”游戏为例,介绍图形化编程下的游戏设计与实现,并分享一些游戏开发的经验。
一、游戏设计概述“打地鼠”是一款非常经典和受欢迎的游戏,玩家需要在一定时间内尽可能多地击中从洞中冒出的地鼠。
游戏的难度通常通过地鼠的速度和冒出的时间间隔来调节,以增加游戏的挑战性。
在进行游戏设计之前,我们需要明确游戏的目标、规则和玩家的角色。
在“打地鼠”游戏中,玩家的目标是在限定的时间内击中尽可能多的地鼠,并获得高分。
游戏规则为玩家在游戏结束前必须击中尽可能多的地鼠,否则游戏结束。
玩家的角色则是一个持有锤子或其他工具的人,通过点击鼠标或触摸屏幕来击打地鼠。
二、游戏场景设计游戏场景设计是游戏开发的核心部分。
在“打地鼠”游戏中,我们需要创建一个由多个洞组成的地鼠出现区域,并在每个洞中随机放置一个地鼠。
地鼠在一定时间后会从洞中冒出,并在一定时间后消失。
玩家需要在地鼠冒出的瞬间快速点击它,以得分。
为了增加游戏的可玩性和趣味性,我们可以在游戏场景中添加一些道具和特殊效果。
例如,可以添加不同类型的地鼠,有些地鼠走得更快,有些地鼠会在被击中后爆炸,有些地鼠会削减玩家的时间。
此外,可以在场景中添加一些障碍物,需要玩家在击打地鼠时避开。
这些元素的添加将使游戏更加有趣且具有挑战性。
三、图形化编程工具选择与使用为了实现“打地鼠”游戏,我们可以选择使用一些常见的图形化编程工具,如Scratch、Unity、Unreal Engine等。
在本文中,我们将以Scratch作为图形化编程工具进行游戏设计与实现。
.《现代通信技术》课程设计基于51单片机的模拟打地鼠游戏设计院系:工学院专业班级:通信工程10秋2班姓名:钟丽薇学号:10032202小组成员:陆韵指导教师:徐振、赵兰完成日期2013年10月目录1 设计任务 (1)1.1设计题目及材料 (1)1.2设计要求 (1)1.3设计进度安排 (2)2 总体方案 (3)2.1硬件设计 (3)2.1.1 主控芯片 (3)2.1.2 数码管模块 (4)2.1.3 LED模块 (5)2.1.4 独立按键模块 (5)2.2软件设计 (6)3 功能调试 (7)3.1调试过程 (7)3.2调试中遇到的问题 (7)4 设计总结 (8)5 致谢 (9)1 设计任务通过本次课程设计,运用已学的课程知识,自主设定题目及要求,进行软硬件系统的设计和调试,对《现代通信技术》课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力,从而加深对本课程知识点的理解,使应用知识能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著提高。
1.1 设计题目及材料我们的课程设计选题定为《基于51单片机的模拟打地鼠游戏设计》。
将所掌握的的元器件组合在一起,设计出具有可玩性的实用小制作,不仅巩固了已学习的知识,更能拓展自己的思维能力。
所用到的材料:表1.1 材料列表STC89C52单片机开发板1块4位8段数码管(共阳)1个LED灯5个轻触按键5个100Ω电阻5个0.5kΩ电阻4个9013三极管4个杜邦线若干1.2 设计要求要求作品完成后,可以实现简易打地鼠游戏的功能。
具体如下:接通电源后,游戏开始,数码管显示“0”,同时随意点亮一个LED,在2秒时间内按下对应的按键,则数码管示数加一,游戏继续;反之,则示数归零,游戏结束1.3 设计进度安排表1.2 设计进度安排10月21日(周一) 收集资料,确定选题,大致设计方案10月22日(周二) 设计电路图,采购所需材料10月23日(周三) 完成具体设计,组装电路板10月24日(周四) 完成硬件部分,完成部分论文编写程序;软硬件调试10月28日(周一) 至10月29日(周二)10月30日(周三) 最终调试,完成论文2 总体方案2.1 硬件设计采用AT89S52为主控芯片的单片机开发板,选取共阳四位八段数码管作为计分显示,以及5个LED和5个独立按键分别制作模块,通过杜邦线连接到单片机上,使其成为一个为简易的游戏机。
基于c的打地鼠课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握C语言的基本语法和编程结构,如变量声明、循环结构、条件语句等。
2. 借助打地鼠游戏案例,使学生理解C语言在游戏开发中的应用。
3. 使学生了解计算机图形处理的基本原理。
技能目标:1. 培养学生运用C语言编写简单程序的能力,能够实现打地鼠游戏的主体功能。
2. 培养学生运用逻辑思维和分析问题的能力,能够针对游戏需求设计合适的算法。
3. 提高学生的团队协作能力,通过合作完成课程项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对编程的兴趣,培养计算机科学的爱好。
2. 培养学生积极主动参与课堂讨论,勇于提出问题、解决问题的习惯。
3. 培养学生面对挑战时的耐心和毅力,增强克服困难的信心。
课程性质:本课程为实践性较强的编程课程,结合实际游戏案例,让学生在动手实践中掌握编程知识和技能。
学生特点:六年级学生具有一定的逻辑思维能力,对新奇有趣的游戏有较高的兴趣,但编程基础为零。
教学要求:教师需采用循序渐进的教学方法,从简单语法入手,逐步引导学生掌握C语言编程技能。
同时,注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能在课程中取得实际成果。
二、教学内容1. C语言基础语法:- 变量声明与赋值- 数据类型与运算符- 程序的控制结构:顺序结构、循环结构、条件语句- 数组的使用2. 游戏编程原理:- 游戏循环与事件处理- 图形绘制与动画实现- 随机数生成与碰撞检测3. 打地鼠游戏设计与实现:- 游戏需求分析- 游戏界面设计- 游戏逻辑编程- 游戏测试与优化4. 教学内容的安排与进度:- 第一周:C语言基础语法学习,熟悉编程环境- 第二周:游戏编程原理学习,分析打地鼠游戏需求- 第三周:分组讨论,设计游戏界面和逻辑- 第四周:编写代码,实现打地鼠游戏功能- 第五周:测试优化,展示作品,总结评价教学内容依据教材相关章节进行组织,确保学生能够系统地掌握C语言编程知识,并将所学知识应用于实际游戏项目中。
基于 PLC控制的打地鼠游戏装置的设计与制作摘要:打地鼠游戏玩法可以自行选择,不断升级;不同游戏玩法,就要设计不同PLC程序,激发同学们持续深入学习PLC的动力。
项目组在进行PLC控制技术开发时,先进行程序设计,然后计算机仿真,设计出仿真游戏,最后制作实物游戏装置。
本文介绍了基于PLC控制的打地鼠游戏装置的设计与制作的方法与过程等。
关键词:打地鼠;PLC;仿真游戏;计算机仿真1 引言随着铁道事业的不断发展,电气自动化水平不断提升, PLC控制技术在铁道电气化中的运用也越来越广泛,PLC控制技术的应用极大地促进了现代铁道电气化进程的推进。
现在铁道电气化控制装备较传统的装备来讲技术水平更高,这些得益于PLC控制技术的发展,在PLC控制技术主要是以微处理器作为基础,应用控制技术为实际造福,并且综合运用了自动的控制技术、计算机技术以及通讯信息技术等,极大地丰富了PLC控制技术的内容。
2基于PLC控制的打地鼠游戏装置的作用PLC技术在铁路电气化中的应用极为广泛,例如:PLC在铁路信号联锁控制中的应用、PLC在铁路除尘控制柜中的应用、PLC在动车组塞拉门控制中的应用等等。
PLC课程是铁道专业学生的重要专业基础课,它影响着后续多门重要专业课程的学习与理解。
PLC课程学习特点是入门容易,但学习精通较难。
不少同学在学习PLC课程时浅尝即止,缺乏持续的兴趣和动力,不愿意深入学习PLC课程。
为了激发同学们学习热情,深入学习PLC控制技术,为自己将来的铁路事业打下坚实的基础,在老师的指导下我们成立了创新项目组开展“基于PLC控制的打地鼠游戏装置的设计与制作”的项目研究。
通过游戏激发同学们持续深入学习PLC的动力,同学们既可以用自己掌握的PLC技术设计游戏,还可以通过自己设计的游戏来娱乐。
打地鼠游戏的玩法可以自行选择,不断升级。
不同的游戏玩法,就要设计不同的PLC程序,这样同学们就有了持续深入学习PLC的动力,不知不觉中提升了自己的PLC控制技术的水平。
PLC课程设计(题目:基于PLC系统设计“打地鼠”游戏)院(系)电子通信工程学院专业班级自动化学生姓名学号设计地点指导教师目录一、绪论 (1)二、设计目的与功能 (1)三、硬件电路图设计 (1)四、程序设计 (2)五、调试及运行 (7)六、设计心得 (8)一、绪论PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
二、设计目的与功能(一)、设计的目的(1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识,掌握PLC设计的一般方法,树立正确的设计思想,培养分析问题和解决实际问题的能力;(2)学会从控制系统功能的要求出发,合理的选择外围设备,制定设计方案,编写控制程序。
(3)学习使用技术手册,掌握查阅专业资料的相关方法。
(二)、设计功能(1)用一个灯代表游戏的开始,灯灭代表游戏的结束;并用另外三个灯代表地鼠。
(2) 用一个开关来控制游戏的开始(就是灯亮);并用另外三个开关来代表锤子,就是用来打地鼠,灯亮的时候按下开关灯灭,表示把地鼠打下去了,开关恢复,灯会按之前的设计继续亮,直到游戏结束。
(3) 程序要求可以能计算出正确的击打数,记录出击打总数和正确的击打数。
(4)代表游戏开始的灯灭时,其余三个灯也要结束,即游戏结束。
三、硬件电路图的设计利用CAD来画硬件电路图,在用CAD画图工具画图时要注意一些问题:1、养成经常存盘的好习惯2、利用好CAD本身的制作块与阵列功能。
信息与通信工程学院数字电路实验报告题目:打地鼠游戏的设计与实现姓名:班级:学号:班内序号:指导教师:实验日期:目录一、设计课题的任务与要求 (03)二、系统设计 (3)2.1 设计思路 (03)2.2 总体框图 (03)2.3 分块设计 (03)三、仿真波形及波形分析 (4)3.1 分频器 (04)3.2 随机数产生模块 (04)3.3 防抖模块 (05)3.4 点阵显示模块 (05)3.5 键盘控制模块 (06)3.6 计分模块 (06)3.7 计时模块 (06)3.8 译码器模块 (07)四、源程序 (07)4.1 分频器 (07)4.2 随机数产生模块 (08)4.3 防抖模块 (10)4.4 点阵显示模块 (10)4.5 键盘控制模块 (12)4.6 计分模块 (13)4.7 计时模块 (14)4.8 译码器模块 (15)五、功能说明及资源利用情况 (016)六、故障及问题分析 (016)七、总结与结论 (17)一、设计任务与要求1、设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏,采用用8×8 双色点阵显示游戏界面,其中游戏边界采用绿色LED 显示,随机出现的地鼠采用红色LED 显示,游戏有16 个洞穴。
2、游戏洞穴每次随机出现一个地鼠,每个地鼠的最长保持时间为2 秒,2 秒后随机出现下一个地鼠。
以4×4 键盘的按键代表锤子,16 个洞穴与16 个按键一一对应,一旦锤子在2 秒内击中地鼠,地鼠消失,数码管计分器分数加1 分;若锤子一直没有击中地鼠,2 秒后该地鼠消失。
用两个数码管显示游戏成绩,当游戏成绩达到10 分时游戏结束,点阵显示字符“V”。
3、用两个数码管对整个游戏进行倒计时,当游戏时间超过59 秒而成绩未达到10 分时,游戏失败,点阵显示字符“X”。
4、按复位键重新开始游戏,并开始倒计时。
二、系统设计2.1 设计思路地鼠显示:4*4的红色点阵边界显示:6*6的绿色点阵结束画面:绿色的“V”形胜利画面,红色的“X”形失败画面计时和计分显示:各用2个数码管,共4个数码管锤子控制:4*4的键盘开关控制:1个拨码开关用拨码开关开始游戏,6*6绿色点阵常亮,红色点阵亮的位置表示地鼠出现,按下相应的键盘即算打中,计1分,记到10分游戏结束显示绿色“V”。
数字电路课程设计打地鼠(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--北京科技大学数电课程设计报告仿真设计课程名称:数字电子实验仿真仿真设计项目名称:打地鼠游戏院系:计算机与通信工程专业班级:通信1204组长:吕文诺()组员:刘豪()庄御乾()孙仲乐()打地鼠游戏一、实验仿真目的:1、掌握时序逻辑电路的一般设计办法。
2、掌握计数器的设计原理和应用。
3、掌握组合逻辑电路的一般设计办法。
4、掌握定时电路的设计和使用。
5、掌握译码显示电路的原理和应用。
6、通过打地鼠游戏的设计,锻炼对数字单元电路的灵活应用和综合设计能力,提高学生综合应用知识的能力和创新能力。
二、实验所用的主要元器件:双D触发器74LS74 脉冲源计数器 2to4译码器以及若干基础数电元器件4to16译码器三、实验仿真电路原理总实现图:各模块实现的原理及步骤:A.产生四个指示灯的随机点亮:1.使用四个计数器并行运行10进制计数器偶数循环0-2-4-6-8奇数循环1-3-5-7-9 七进制循环2.通过一个四进制循环来选择这四个计数器的当时时刻的数字,,如图,四进制循环接上74HC139N。
3.选择数字使用D触发器做了一个并入并处的移位寄存器,将四个计数器产生的数字的二进制送入寄存器中,上图即使实现选择四个计数器数字4.实现灯的随机点亮将上图选择的二进制数字接入74HC154W 4 to10 的译码器中,将使输出端1到10管脚有效,使(2 10)、( 3 9)、( 4 8)、( 5 7)分别使能一个灯。
B.打地鼠开关的设计使用的是可复位的开关,把开关和灯同接一个与门,同时有效则输出高电平。
C.实现打地鼠记分功能把开关的有效电位产生的脉冲接入计数器的CLK端,则实现每次开关和灯同时有效产生的脉冲能被记录。
D.实现每10次暂停电路将四盏灯或接入10进制计数器的CLK端,十次满之后RCO输出高电平,使用其使能四进制计数器的CLR端,实现功能。
数字电路与逻辑设计实验(下)实验报告课题名称:打地鼠游戏的设计与实现学院:电子工程学院班级:2013211202姓名:学号:目录一.设计课题及任务要求 (4)1.课题名称:打地鼠游戏的设计及实现 (4)二.系统设计 (4)1.设计思路:采用自顶向下的设计原则。
(4)2.整体分析: (4)3.整体设计框图: (4)三.分模块设计 (5)1.分频模块设计 (5)1)需求分析: (5)2)模块代码: (5)3)模块仿真波形 (5)2.倒计时模块: (6)1)功能分析: (6)2)模块代码: (6)3)模块仿真 (7)3.计分模块 (9)1)功能分析:。
(9)2)模块代码: (9)3)模块仿真 (10)4.数码管控制模块 (12)1)功能分析: (12)2)模块代码: (12)5.控制模块 (13)1)功能分析: (13)2)模块代码 (13)3)模块仿真 (13)6.随机地鼠生成模块 (14)1)功能分析: (14)2)模块代码 (14)3)模块仿真: (15)7.点阵显示模块 (16)1)功能分析: (16)2)点阵显示原理:原理图: (16)3)模块代码: (17)4)模块仿真 (18)8.键盘模块 (20)1)功能分析: (20)2)原理分析 (20)3)模块代码: (20)4)模块仿真 (22)9.总体模块 (24)1)元件实例连接分析 (24)2)RTL VIEWS (25)3)部分代码 (26)四.功能说明及资源利用情况 (30)1.功能说明: (30)2.资源利用情况 (30)3.总工程 (30)五.故障及问题分析 (31)1.问题分析: (31)2.解决办法 (31)六.总结和结论 (32)一.设计课题及任务要求1.课题名称:打地鼠游戏的设计及实现2.任务要求:1)设计“打地鼠”游戏,采用8X8双色点阵显示游戏界面,其中游戏边界采用绿色LED显示,随机出现的地鼠采用红色LED显示,游戏有十六个洞穴。
信息与通信工程学院数字电路实验报告题目:打地鼠游戏的设计与实现姓名:班级:学号:班内序号:联系电话:指导教师:实验日期:目录一、设计任务与要求 (3)二、总体框图 (3)2.1 总体框图 (3)2.2 设计思路及各模块功能 (3)2.2.1 设计思路 (3)2.2.2 各模块功能 (4)三、模块功能实现 (6)3.1 分频器模块 (6)3.2 译码器模块 (7)3.3 数据选择模块 (8)3.4 倒计时模块 (10)3.5 计分模块 (13)3.6 开机画面模块 (15)3.7 难度选择模块 (16)3.8 地鼠模块 (18)3.9 锤子模块 (21)3.10 最高分保存模块 (23)3.11 结束画面模块 (24)四、总体设计电路图 (27)五、游戏说明书 (29)5.1 前言 (29)5.2 配置要求 (29)5.3 运行说明 (29)5.4 评分规则 (30)六、心得体会 (30)打地鼠游戏机一、设计任务与要求设计一个挑战反应速度的“打地鼠”游戏机。
要求:在游戏开始时选择难度级别,分别对应地鼠出现的三种不同频率(即三个二极管的亮的频率);统计30 秒内打到地鼠的次数,显示所获得的成绩;并有保存并显示最高分的功能;按复位键可重新开始游戏。
二、总体框图2.1、打地鼠游戏机的总体框图如下图所示:图 1 电路设计总体框图分为以下几个主要模块:●辅助模块(分为三个子模块:分频器模块、译码器模块和数据选择模块)●进程显示模块(分为两个子模块:倒数计时模块和计分模块)●开机画面模块(分为两个子模块:开机动画模块和难度选择模块)●游戏核心模块(分为两个子模块:地鼠模块和锤子模块)●结束画面模块(分为三个子模块:结束动画模块和最高分保存显示模块)2.2、设计思路及各模块功能:2.2.1 设计思路:用 3 个发光二极管代表地鼠洞,灯亮时表示地鼠出没,由程序每次随机选择一个灯亮。
三个发光二极管分别对应于三个弹跳开关,在灯亮期间按下亮的灯对应的开关(即打到地鼠),得一分。
基于单片机的打地鼠游戏设计作者:覃丽姗李宁王恬灏来源:《山东工业技术》2018年第16期摘要:打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏,尤其受儿童的喜爱。
打地鼠游戏玩法简单,考验人们的反应速度,能够充分的锻炼孩子的手眼协调能力。
本文设计一种基于单片机的打地鼠游戏,采用STC89C51单片机为主控芯片,以LED发光二极管亮灭模拟地鼠的出现,用独立按键模块打地鼠。
同时该设计具有计分功能,用LCD1602液晶显示屏来计分。
关键词:打地鼠;STC89C51;LCD1602;设计DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.16.110单片机是一种新型微处理器,具有有抗干扰能力,成本低的特点。
打地鼠游戏是人们生活中常见的一种休闲小游戏,尤其受2-5岁儿童的喜爱。
打地鼠游戏玩法简单,考验人们的反应速度,能够充分的锻炼孩子的手眼协调能力,开发者可以根据儿童兴趣开发出具有多功能的打地鼠游戏,比如升级、道具、过关等,增加游戏的趣味性。
1 设计思想基于单片机的打地鼠游戏主要是采用STC89C51为主控芯片的单片机,控制9个LED和9个独立按键分别制作模块,用LED发光二极管模拟地鼠,LED亮表示地鼠出现,按下相应的按键即表示打地鼠成功,LCD1602液晶显示屏就会相应的显示计数;如果没按下相应的按键,则打地鼠失败,LCD1602液晶显示屏不会计数。
计分功能为打掉一个地鼠会加1分,没打中地鼠显示屏不计分。
本设计有两种转换功能,一种是只随机点亮1个LED灯,表示出现1只地鼠;另一种功能是随机点亮9个LED灯,表示出现9只地鼠。
2 硬件设计(1)单片机最小系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制能力强的特点,在整个系统中相当于人体的大脑,控制产生随机数或按照规定让LED灯依次亮,来模拟出两种打地鼠的模式。
同时控制整个系统的逻辑加分,最后让得分在LCD1602上显示。
整个单片机控制系统主要由复位按键和晶振电路组成。
一、绪论1.1课程设计的意义电气控制技术是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课,该课程不但有较高的理论基础要求,而且工程实践性很强,因此除安排上完理论课时外,还安排了三周的课程设计1.2课程设计的目的(1)综合运用PLC课程和其它选修课程的理论和知识,掌握PLC设计的一般方法,树立正确的设计思想,培养分析问题和解决实际问题的能力;(2)学会从控制系统功能的要求出发,合理的选择外围设备,制定设计方案,编写控制程序。
(3)学习使用技术手册,掌握查阅专业资料的相关方法。
1.3PLC可编程逻辑控制器的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
1.4PLC的基本结构PLC种类繁多,但其组成结构和工作原理基本相同。
用可编程序控制器实施控制,其实质是按一定算法进行输入输出变换,并将这个变换予以物理实现,应用于工业现场。
PLC专为工业现场应用而设计,采用了典型的计算机结构,它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。
PLC的结构框图如图 1.1所示。
图1.1PLC的基本结构如图1.1,PLC的基本结构有电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路,此外还有功能模块、通信模块。
a、电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内。
b、中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。
它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O 以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
c、存储器PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序,系统程序固化在ROM内,用户不能直接更改,它使PLC具有基本的功能,能够完成PLC设计者规定的各项工作。
系统程序质量的好坏,很大程度上决定了PLC的性能,其内容主要包括三部分。
第一部分为系统管理程序,它主要控制PLC的运行,使整个PLC按部就班地工作。
第二部分为用户指令解释程序,通过用户指令解释程序,将PLC的编程语言变为机器语言指令,再由CPU执行这些指令。
第三部分为标准程序模块与系统调用。
PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的,这部分程序的多少也决定了PLC性能的高低。
用户存储器容量的大小,关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标之一。
d、输入输出接口电路(1)现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
(2)现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
1.5PLC的编程语言在可编程控制器中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。
梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言,它通常由一系列指令组成,用这些指令可以完成大多数简单的控制功能。
功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言,它可根据需要去执行更有效的操作。
功能模块图语言采用功能模块图的形式,通过软连接的方式完成所要求的控制功能,它不仅在可编程序控制器中得到了广泛的应用,在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用,由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点,为广大工程设计和应用人员所喜爱。
梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言,梯形图程序设计语言的特点是:(1)与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;(2)与原有继电器逻辑控制技术相一致,对电气技术人员来说,易于撑握和学习;(3)与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是,梯形图中的能流(Power FLow)不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,因此,应用时,需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;(4)与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系,便于相互的转换和程序的检查。
1.6三菱PLC-FX2N系列的特点三菱FXPLC是小形化,高速度,高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超小程序装置,除输入出16~25点的独立用途外,还可以适用于多个基本组件间的连接,模拟控制,定位控制等特殊用途,是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
特点:系统配置即固定又灵活;-编程简单;备有可自由选择,丰富的品种;令人放心的高性能;高速运算;使用于多种特殊用途;外部机器通讯简单化;共同的外部设备。
三菱PLC-FX2N二、系统方案设计及确定2.1打地鼠游戏成品中有一个4×4的发光二极管阵列和开关阵列,并且开关和对应位置的发光二极管在逻辑上对应。
游戏时,发光二极管阵列中的一个会闪烁一下,然后给出一定时间(根据级别不同时间也不同)让游戏者将对应的开关按下,如果按对则加分,按错或没有在规定的时间内按下按键均不加分但也不扣分;如果前10次按对的次数不超过7次,那么游戏将自动返回到开始状态,重新开始;如果得分超过了20分,游戏将自动升级,灯闪烁的间隔会减小,意为难度增大。
七段数码管用以显示所得分数。
此游戏与传统的打地鼠游戏不同:传统的打地鼠游戏每次出现不止一个地鼠,规定在地鼠出现的时间内(并且在这段时间内地鼠会一直显示)如果游戏者按对按键才会得分。
而我们的就不一样,我们设计的游戏一次只有一个地鼠出现,并且只是闪烁一下而已,需要游戏者凭记忆记住那个地鼠的位置,然后给出一定的时间让游戏者按开关按键,如果按对才能得分。
所以说,传统的打地鼠游戏只是锻炼了反应时间,而我们的打地鼠游戏既锻炼了反应时间,又锻炼了短期记忆能力。
2.2功能要求游戏时,发光二极管阵列中的灯会亮,然后给出一定时间(根据级别不同时间也不同)让游戏者将对应的开关按下,如果按对则加分,按错或没有在规定的时间内按下按键均不加分但也不扣分;如果得分超过了10分,游戏将自动升级,灯闪的间隔会减小,意为难度增大。
七段数码管用以显示所得分数。
(灯的出现可以是一个或者是多个,可以是按一定次序出现或随机出现,灯亮的时间自己定,根据作者熟练程度选择方案)2.3系统方案说明本次设计基于PLC的打地鼠游戏,本文的课题源于风靡的打地鼠游戏。
PLC 控制具有实时性、信号处理时间短、速度快、更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目,可靠性高,丰富的I/O卡件,质优价廉,性价比高,安装简单,维修方便,PLC控制能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。
因为它是整体模块,集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能,所以在使用中,硬件相对简单,编程语言也相对简单,并且测试容易,维修方便,更可以提高控制系统设计的灵活性及控制系统的可靠性。
本设计以操作简单、使用可靠、维护修理方便作为主要设计方向。
三、系统硬件设计该系统输入为按钮,输出包括发光二极管、七段数码管。
由于此次实习是设计控制系统,所以没有实物,结合实验室现有的硬件:模拟实验板,再合理分配输入输出端子,连接按钮。
四、系统软件设计4.1系统流程图PLC进入运行,系统处于初始状态,准备好启动。
按下启动按扭,选择难度(初级和中级),灯随机点亮,结合相对应的开关按钮,在自动(系统设置时间)灯熄灭前,按下对应的按钮进行熄灭,在一轮游戏结束时数码管显示当前所得分数。
4.1.1工艺流程分析初始状态启动选择难度二极管亮按下对应按钮熄灭灯回合结束计分数码管显示分数是否继续停机4.2输入输出地址及接线五、系统调试5.1硬件调试硬件线路连的好不好,直接关系到整个系统的成败。
仔细看电源极性有没有接反,是否接地,看有没有逻辑性错误,主要包括错线、开路、短路。
检查接线是否牢固。
5.2软件调试在FX2N环境里实现系统软件调试,首先在端口选择上选择FX2N/,然后画好梯形图。
仔细检查梯形图后方可进行软件调试。
(1)在线工作:该软件与PLC连接在一起,称为在线工作,否则称为离线工作。
(2)传送:将程序、扩展指令等下载到PLC。
(3)操作模式:PLC工作模式为编程、调试、监视和运行四种。
程序传送成功后选择运行,这样PLC就能按程序工作了,调节PLC输入,观察对应的输出是不是想要的结果。
5.3调试结果(部分)初级挑战中级挑战六、总结通过这次设计实践,学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
了解了PLC梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解,也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。
在学习的过程中,不是每一个问题都能自己解决,向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法,不是有句话叫做思而不学者殆。
做事要学思结合。
七、参考文献[1]韩顺杰,蔡长青.电气控制技术[M].北京:北京大学出版社,2010[2]杨亚萍,陈北莉.电气控制与PLC[M].北京:化学工业出版社,2009[3]史国生.电气控制与可编程控制器技术[M].第二版.北京:化学工业出版社,2008[4]钟肇新,范建东.可编程控制器原理及应用.[M].广州:华南理工大学出版社,2003[5]史宜巧.PLC技术及应用项目教程.北京:机械工业出版社,2009.1八、附录梯形图。