THIET_KE_MAY_CHAM_THI_TRAC_nghiem_.DOC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN PHẦN CỨNG
________♣________
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI :
DÙNG MÁY VI TÍNH THIẾT KẾ MÁY
CHẤM THI TRẮC NGHIỆM
GVHD : PHAN ĐÌNH MÃI
SVTH : TÔ OAI HÙNG
TRẦN NGỌC TRÁC
LỚP : KỸ SƯ II
- 1997 -
LỜI CẢM TA
Ï

Xin chân thành cảm ơn thầy
Phan Đình Mãi đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ chúng
em để hoàn thành bài thực
tập tốt nghiệp này .

Xin chân thành cảm ơn q
thầy cô trong khoa Công Nghệ
Thông Tin đã tận tình dạy dỗ
chúng em .
2
NỘI DUNG

l TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ

l ĐƯA RA THIẾT KẾÁ MÔ HÌNH TỔNG QUÁT
l THIẾT KẾ MẠCH CHI TIẾT
l THI CÔNG HOÀN CHỈNH MẠCH ĐIỆN & CƠ
l VIẾT CHƯƠNG TRÌNH CHẤM THI
3
CHƯƠNG I :
MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ
MÁY CHẤM THI TRẮC NGHIỆM
I . MỤC ĐÍCH :
Hiện nay, do số lượng sinh viên, học sinh của các trường đại học, cao đẳng, trung học, . . .
mỗi năm một tăng . Việc chấm bài thi vào những kỳ tuyển sinh, thi học kỳ, thi lại, . . . là một công việc
nặng nhọc cho giáo viên . Vì phải đòi hỏi kết quả của việc chấm thi phải đáp ứng về độ chính xác và về
thời gian .
Như vậy, với các yếu tố :
- Số lượng bài thi nhiều .
- Thời gian chấm thi không kéo dài .
- Kết quả chấm thi cần chính xác .
từ đây, ta thấy rằng :
. Nếu hình thức là thi viết, thì chắc rằng khó mà đạt được cả hai yêu cầu song song là thời
gian và sự chính xác .
. Nếu hình thức thi là trắc nghiệm, thì với cách chấm thủ công trước đây cũng phải vất vã về
thời gian .
. Vã lại hiện nay do sự tiến triển của máy vi tính thì hầu hết các cơ quan, trường học, xí
nghiệp, . . . đều sử dụng máy vi tính trong công việc quản lý, tính toán, thiết kế, . . . Hầu hết các trường
học, người ta đều dùng máy vi tính để quản lý hồ sơ, điểm, học bạ, . . . của sinh viên . Do vậy, với hai
hình thức chấm thi ở trên thì công việc đòi hỏi là phải nhập điểm của từng thí sinh vào máy . Công đoạn
nầy mất thời gian và có nhiều sai sót trong quá trình nhập điểm .
Như vậy, nếu ta thiết kế một máy chấm thi trắc nghiệm sao cho kết quả chấm thi đó tự ghi vào dữ
liệu điểm của từng thí sinh tương ứng thì thật là thú vò - đây cũng là mục đích của việc thiết kế . Đối với
mạch thiết kế nầy, giáo viên chấm thi có thể ghi điểm trên bài làm của thí sinh để lưu trữ nhờ vào dữ

liệu điểm trên máy vi tính hoặc sự thể hiện của LED 7 đoạn trên máy chấm thi .
So với việc chấm thi trước đây thì máy chấm thi có những ưu điểm sau :
- Nhanh .
- Kết quả điểm được ghi chính xác vào vi tính .
- Rất ít tốn công .
Tuy nhiên, để đạt được các điều trên, thí sinh phải làm bài trên một mẫu giấy nhất đònh và phải
tuân theo một số qui tắc khi làm bài . Xét cho cùng, những yêu cầu nầy không có gì phiền toái và khó
thực hiện mà chúng ta sẽ thấy dưới đây .
II . NHỮNG YÊU CẦU VÀ LƯU Ý :
Sau đây là những yêu cầu đối với thí sinh :
1. Phải đánh dấu câu trả lời trên mẫu được qui đònh sẵn như trang sau :
4
Hoù vaứ teõn :........................................................................................
Soỏ kyự danh :......................................................................................
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
l
O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
l

l
O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
l

l
O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
l
a b c d a b c d a b c d a b c d
l
1
O O O O

26
O O O O
51
O O O O
76
O O O O
l
l
2
O O O O
27
O O O O
52
O O O O
77
O O O O
l
l
3
O O O O
28
O O O O
53
O O O O
78
O O O O
l
l
4
O O O O

29
O O O O
54
O O O O
79
O O O O
l
l
5
O O O O
30
O O O O
55
O O O O
80
O O O O
l
l
6
O O O O
31
O O O O
56
O O O O
81
O O O O
l
l
7
O O O O

32
O O O O
57
O O O O
82
O O O O
l
l
8
O O O O
33
O O O O
58
O O O O
83
O O O O
l
l
9
O O O O
34
O O O O
59
O O O O
84
O O O O
l
l
10
O O O O

35
O O O O
60
O O O O
85
O O O O
l
l
11
O O O O
36
O O O O
61
O O O O
86
O O O O
l
l
12
O O O O
37
O O O O
62
O O O O
87
O O O O
l
l
13
O O O O

38
O O O O
63
O O O O
88
O O O O
l
l
14
O O O O
39
O O O O
64
O O O O
89
O O O O
l
l
15
O O O O
40
O O O O
65
O O O O
90
O O O O
l
l
16
O O O O

41
O O O O
66
O O O O
91
O O O O
l
l
17
O O O O
42
O O O O
67
O O O O
92
O O O O
l
l
18
O O O O
43
O O O O
68
O O O O
93
O O O O
l
l
19
O O O O

44
O O O O
69
O O O O
94
O O O O
l
l
20
O O O O
45
O O O O
70
O O O O
95
O O O O
l
l
21
O O O O
46
O O O O
71
O O O O
96
O O O O
l
l
22
O O O O

47
O O O O
72
O O O O
97
O O O O
l
l
23
O O O O
48
O O O O
73
O O O O
98
O O O O
l
l
24
O O O O
49
O O O O
74
O O O O
99
O O O O
l
l
25
O O O O

50
O O O O
75
O O O O
100
O O O O
l
5
2. Điền họ và tên trên mẫu, sau đó ghi mã thí sinh trên 3 hàng đầu tiên (gồm sáu
dãy ô) của mẫu . Với 6 dãy ô nầy cho phép phân biệt được 1.000.000 sinh viên . Nghóa
là dữ liệu của một trường có thể là 1 triệu sinh viên đang thi . Cách ghi mã thí sinh là
chỉ việc tô đen những ô có số tương ứng phía trên mỗi dãy .
Ví dụ : Thí sinh có tên là Nguyễn Văn A, mã số là 012345 . Có thể ghi như sau :
Họ và tên : Nguyễn Văn A
Số ký danh :
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Hoặc có thể ghi :
Họ và tên : Nguyễn Văn A
Số ký danh :
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Như vậy, trong mã thí sinh số 0 có thể tô đen hay bỏ trống, và việc tô số
theo thứ tự từ trên xuống và từ dãy ô phía trái sang phía phải, mỗi dãy chỉ ghi 1 số mà
thôi - tương ứng với các ký số trong mã thí sinh từ trái sang phải . Ta có thể mô tả các
vò trí số trong sáu dãy ô như sau :

hàng trăm ngàn

hàng chục ngàn

hàng ngàn hàng trăm

hàng chục hàng đơn vò
Sau khi đã ghi mã thí sinh xong, thí sinh có thể chọn câu trả lời là a, b, c hay d ứng
với câu có thứ tự đã ghi bên cạnh .
Ví dụ : Với câu số 1, nếu câu trả lời được chọn là b thì ta làm như sau :
a b c d
1
6
3. Thí sinh khi thi phải đem theo bút chì loại 2B, tẩy và chuốt chì .
4. Khi tô mã thí sinh hoặc chọn câu trả lời nên lưu ý các kiểu tô như sau :
Đúng Sai Sai Sai Sai
Các hình thức sai :
- : Tô ngoài vòng tròn của ô .
- : Không nên tô chọn kiểu nầy .
- : Khi bỏ tô chọn lúc trước không nên đánh tréo mà phải tẩy .
- : Khi tô không nên chừa vùng trắng phía trong ô .
Việc tô đậm ô được chọn nhằm đảm bảo cho LED hồng ngoại hoạt động tốt, tránh
trường hợp sai khi mạch hoạt động .
5 . Khi câu trả lời bò bỏ trống hoặc có từ hai đánh dấu chọn trở lên ( ) sẽ
không được tính điểm .
Khi một câu được chọn, nếu đúng với đáp án thì điểm của thí sinh tăng lên 1 .
Như vậy với số lượng là 100 câu, điểm tối đa của thí sinh là 100 điểm . Việc qui đổi ra
thang điểm 10 hay những hình thức cho khác cũng dễ dàng thực hiện bằng phần mềm .
7
CHƯƠNG II
SƠ LƯC VỀ LED HỒNG NGOẠI
LED hồng ngoại còn được gọi là nguồn phát sóng hồng ngoại (Infrared
emitters) . Vật liệu dùng để chế tạo nó là GaAs . LED hồng ngoại có hiệu suất lượng tử
cao hơn so với LED phát ra ánh sáng thấy được . Mặt dưới của diốt được chế tạo sao
cho như một gương để phản chiếu tia hồng ngoại phát ra từ lớp chuyển tiếp pn .

p
n-GaAs Si
n-GaAs
Trong phổ tần số của sóng điện từ, sóng hồng ngoại chiếm một khoảng rộng
nhất . Nhưng cho đến nay nó chưa được ứng dụng rộng rãi như các sóng khác có tần số
thấp hơn . Từ ánh sáng ta đến hồng ngoại gần, hồng ngoại trung bình, hồng ngoại xa và
hồng ngoại rất xa .
Sóng hồng ngoại rất xa Sóng HN xa TB Gần
1mm 500 200 100 50 20 10 5 2 1µm
Từ 770 nm . . . 1 mm

I . ÁNH SÁNG MẶT TRỜI VÀ TIA HỒNG NGOẠI :
Tia nằng ấm, bao gồm chủ yếu là ánh sáng thấy được, thành phần hồng
ngoại gần như rất ít, hồng ngoại bò bầu khí quyễn hấp thu phần lớn . Sóng hồng ngoại
có độ dài (1.2µm; 1.6µm; 2.2µm và 4µm) xuyên suốt bầu khí quyễn đến mặt đất, trong
khi các độ dài sóng khác , sóng hồng ngoại bò hấp thu gần như hoàn toàn .
II . NGUỒN PHÁT SÓNG HỒNG NGOẠI :
Hồng ngoại gần được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thông tin hiện
đại, trong sự tự động hoá trong công nghiệp . Các nguồn sóng nhân tạo thường chứa
nhiều sóng hồng ngoại . Sóng hồng ngoại cũng có những đặc tính quang học giống như
ánh sáng ( Sự hội tụ qua thấu kính, tiêu cự . . .) . Ánh sáng và sóng hồng ngoại khác
nhau rất rõ qua sự xuyên suốt vật chất . Có những vật mắt ta thấy (phản chiếu ánh sáng
thấy được) nhưng với tia hồng ngoại nó là những vật phản chiếu rất ít (hay không phản
chiếu) . Có những vật ta thấy nó có màu xám đục nhưng với ánh sáng hồng ngoại nó
trở nên trong suốt . Điều nầy giải thích tại sao LED hồng ngoại có hiệu suất cao hơn so
với LED phát ra ánh sáng thấy được . Vì rằng vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với
sóng hồng ngoại, tia hồng ngoại không bò yếu đi khi nó phải vượt qua các lớp bán dẫn
để đi ra ngoài .
Đời sống của LED hồng ngoại dài đến 100.000 giời (hơn 11 năm) . LED
hồng ngoại không phát sáng nên nó cho lợi điểm trong các thiết bò kiểm soát vì không

gây sự chú ý . Trong mạch thiết kế, chúng ta dùng LED hồng ngoại nhằm tránh nhiễu
dẫu có ánh sáng mặt trời hay ánh sáng của đèn lọt qua máy chấm thi .
8
III . ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ LED HỒNG NGOẠI :
9
IV . LINH KIỆN THU SÓNG HỒNG NGOẠI :
Người ta có thể dùng quang điện trở, phototransistor, photodiôt để thu sóng
hồng ngoại gần . Để thu sóng hồng ngoại trung bình và xa phát ra từ cơ thể con người,
vật nóng người ta dùng loại detector với vật liệu Lithiumtitanat hay tấm chất dẽo PVDF
(polyvinyl - Lidendifluorid) . Cơ thể con người phát ra tia hồng ngoại với độ dài sóng từ
8 . . . 10 µm .
1 . PHOTODIÔT :
Tùy theo chức năng và cấu trúc, có thể phân photodiot ra làm nhiều loại :
1. Diôt quang pn .
2. Diôt quang pin .
3. Diôt quang loại Schockley .
Photodiôt có các đặc tính :
- Rất tuyến tính .
- Ít nhiễu .
- Dải tần số rộng .
- Nhẹ và có sức bền cơ học cao .
- Có đời sống dài .
2. MỘT SỐ PHOTODIỐT THÔNG DỤNG :
10
CHƯƠNG III
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH
I. SƠ ĐỒ KHỐI :
1. Bộ phận đèn LED hồng ngoại (1) :
Bộ phận đèn LED hồng ngoại sẽ thay đổi mức điện áp ở những ô
có đánh dấu đen hoặc không có của từng hàng trên tờ giấy thi . Mức điện áp thay đổi nầy

được truyền về bộ phận Chỉnh xung thành tín hiệu số (2) . Tín hiệu truyền về (2) có 2
loại là dữ liệu và mã điều khiển .
- Dữ liệu : Bao gồm mã số thí sinh dự thi và nội dung bài thi .
- Mã điều khiển : Bao gồm mã kiểm tra đầu hàng và cuối hàng, mã phân
biệt hàng nào là mã số thí sinh hàng nào là nội dung bài làm, và mã kết thúc bài thi .
Giấy thi
LED hồng
ngoại(1)
Chỉnh
Dữ liệu xung Tín hiệu
thành dữ liệu
tín Computer
Mã đkhiển hiệu (4)
số Tín hiệu
(2) điều khiển
Tín
hiệu Điều
đkhiển khiển

Kiểm soát
- Loa và
- Mô tơ điều khiển
- Đèn (3) Đòa chỉ
11
2. Bộ phận chỉnh xung thành tín hiệu số (2) :
Nhận tín hiệu từ LED hồng ngoại chỉnh dạng thành tín hiệu số. Sau đó
truyền một số tính hiệu điều khiển như: tín hiệu kiểm tra đầu hàng và cuối hàng, tính
hiệu phân biệt mã số thí sinh về bộ phận Kiểm soát và điều khiển (3) . Còn tín hiệu kết
thúc bài thi, tín hiệu dữ liệu được đưa vào Máy vi tính (4) để xử lý .
3. Bộ phận kiểm soát và điều khiển (3) :

Bộ phận nầy sẽ báo về loa, mô tơ và đèn báo nếu giấy thi bò lệch hàng
(xéo), khi đó dữ liệu sẽ không đựơc đưa về máy tính . Hoặc chấp nhận nếu trường hợp
ngược lại .
4 . Máy vi tính (4) :
Nhận tín hiệu dữ liệu và một số tín hiệu điều khiển của (2) kiểm tra và xử
lý . Sau đó xuất ra tín hiệu điều khiển về (3) tại đòa chỉ xác đònh để (3) thực hiện các
chức năng của nó .
II . SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH :
1. Sơ đồ tổng quát :
12