Luận văn Máy chấm điểm trắc nghiệm giao tiếp máy vi tính

Ñaàu tö cho Giaùo duïc chính laø ñaàu tö lôùn nhaát, vöõng chaéc nhaát cho tieàn ñeà phaùt trieån Kinh teá_Xaõ hoäi trong töông lai gaàn cuûa moät quoác gia vôùi voán ñaàu tö thaáp nhaát. Thöïc teá nhieàu nöôùc treân theá giôùi nhö: Trung Quoác, Nhaät Baûn,… ñaõ chöùng minh ñöôïc ñieàu aáy. ÔÛ nöôùc ta, tænh An Giang vôùi söï ñaàu tö cho Giaùo duïc trong khoaûng 10 naêm trôû laïi ñaây, ngaân saùch ñaàu tö cho Giaùo duïc chieám töø 20 ñeán 30% toång thu nhaäp haøng naêm. An Giang ñaõ vaø ñang coù moät moät nguoàn nhaân löïc doài daøo, vôùi taàm kieán thöùc khaù roäng vaø gaàn nhö bao goàm taát caû moïi lónh vöïc khoa hoïc, taïo neàn moùng cô baûn cho vieäc xaây döïng cô sôû haï taàng kinh teá xaõ hoäi, vaø töø ñoù phaùt trieån hôn nöõa nguoàn nhaân löïc trí thöùc naøy ñeå tieán haønh xaây döïng töøng böôùc cô sôû cao taàng veà sau (Soá lieäu laáy töø nguoàn Sôû Giaùo Duïc Tænh An Giang naêm 1998). Qua 10 naêm ñaàu tö cho Giaùo duïc, tröôùc heát, An Giang ñaõ coù moät thaønh phoá, thaønh phoá Long Xuyeân, thaønh laäp vaøo thaùng tö naêm 1999. Tieáp theo laø söï phaùt trieån oà aït cuûa thò xaõ Chaâu Ñoác cuøng vôùi haøng loaït caùc tröôøng lôùp, caùc tröôøng Ñaïi Hoïc daàn ra ñôøi. Ñöôïc bieát, ñaàu naêm 2000, An Giang seõ khaùnh thaønh tröôøng Ñaïi hoïc Tænh An Giang (cuoái thaùng 12 naêm 1999, tröôøng ñaõ ñi vaøo hoaït ñoäng chính thöùc), vôùi quy moâ khoâng thua tröôøng Ñaïi hoïc Tænh Caàn Thô. Vieäc xaây döïng Tröôøng Ñaïi hoïc naøy nhaèm xaây döïng nguoàn nhaân löïc taïi choã cho Tænh An Giang, laø chieán löôïc Giaùo duïc vaø cuõng laø chieán löôïc kinh teá cuûa Tænh. Caùc cuoäc khuûng hoaûng kinh teá khu vöïc thöôøng baét nguoàn töø moät nöôùc naøo ñoù, nhö cuoäc khuûng hoaûng kinh teá khu vöïc Ñoâng Nam AÙ vaøo thaùng 07 naêm 1997 baét nguoàn töø söï maát caân baèng nghieâm troïng caùn caân xuaát nhaäp khaåu Thaùi Lan, sau ñoù aûnh höôûng nhanh sang caùc nöôùc trong khu vöïc nhö Malaysia, Indonesia, Philipin, …; Neàn khoa hoïc_kyõ thuaät_coâng ngheä, vôùi söï phaùt trieån vöôït baäc cuûa mình, caùc nöôùc Myõ, Nhaät daãn ñeán moät Hoàng Koâng vôùi mong muoán xaây döïng moät caûng Silicon gioáng thung luõng Silicon coâng ngheä cao cuûa Myõ, vaø ñieàu naøy ñang ñöôïc thöïc hieän (Thoâng tin Thôøi söï, muïc Khoa hoïc Kyõ thuaät Ñaøi truyeàn hình Thaønh Phoá Hoà Chí Minh, keânh HTV7, phaùt luùc 19 giôø ngaøy 06 thaùng 07 naêm 1999). Trong cuøng moät xaõ hoäi thì söï bieán ñoåi, phaùt trieån cuûa moät nöôùc seõ laøm cho caùc nöôùc caïnh beân run mình chuyeån ñoäng theo. Cuøng naèm trong chu trình aáy, Vieät Nam tröôùc theàm theá kæ XXI, trong coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc, muoán chuyeån mình ñeå trôû thaønh con Roàng Chaâu AÙ, caàn phaûi coù moät söï ñaàu tö ñuùng ñaén hôn, nhaém vaøo muïc tieâu laâu daøi cuûa Ñaát nöôùc. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu Xaõ hoäi, ngaønh Giaùo duïc coù nhieäm vuï ñaøo taïo ra moät theá heä coâng daân môùi, ñoàng thôøi boài döôõng cho theá heä coâng daân ñang tham gia saûn xuaát moät kieán thöùc saâu, roäng. Hieän nay, ngaønh Giaùo duïc vaø Ñaøo taïo ñaõ coù nhöõng tieán boä khoâng ngöøng trong coâng taùc vaø nhieäm vuï cuûa ngaønh, nhöng quaù trình ñaøo taïo naøo cuõng vaäy, neáu khoâng coù söï kieåm tra ñaàu ra thì toaøn boä quaù trình ñaøo taïo aáy xem nhö khoâng hoaøn thieän. Nguoàn kieán thöùc saâu roäng ñöa ñeán ñaàu tö cho theá heä treû, nhöõng coâng daân môùi, ñaõ khoù nhöng vaán ñeà kieåm tra ôû ñaàu ra laïi caøng khoù hôn. Nhieàu hình thöùc kieåm tra ñaàu ra ñöôïc aùp duïng, töø kieåm tra mieäng, kieåm tra vaán ñaùp, kieåm tra vieát, baøi taäp lôùn, laøm tieåu luaän, laøm luaän vaên,… Trong nhöõng hình thöùc kieåm tra noùi treân, kieåm tra traéc nghieäm, tuy chæ môùi xuaát hieän, coøn môùi ôû nöôùc ta vaø ñang coøn trong giai ñoaïn nghieân cöùu nhöng ñaõ vaø ñang ñöôïc chuù yù ñeán. Do tính chaát phöùc taïp cuûa vieäc vaän duïng moät heä thoáng kieåm tra traéc nghieäm cuõng nhö ñaây laø moät heä thoáng coøn quaù môùi ôû Vieät Nam, caùc coâng cuï thöïc thi chöa coù neân ngöôøi nghieân cöùu tieán haønh tìm hieåu vaø thieát keá moät coâng cuï kieåm tra traéc nghieäm. Ñaây laø moät coâng cuï lao ñoäng, vaán ñeà ñöôïc ñaët ra laø coâng cuï naøy phaûi coù tính khaû thi, deã söû duïng, coù tính cô ñoäng, coù tính keát hôïp, coù tính töï ñoäng vaø coù tính thích nghi (khaû naêng söûa ñoåi, naâng caáp). Sau moät thôøi gian tìm hieåu, ngöôøi nghieân cöùu tieán haønh thöïc hieän ñeà taøi “THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG MAÙY CHAÁM ÑIEÅM TRAÉC NGHIEÄM GIAO TIEÁP MAÙY VI TÍNH”. ÑAËT VAÁN ÑEÀ: Xaõ hoäi caàn moät nguoàn nhaân löïc môùi vôùi söï boå sung ñaày ñuû caùc kieán thöùc khoa hoïc kyõ thuaät ñaõ taïo tieàn ñeà cho ngaønh Giaùo duïc vaø Ñaøo taïo xaây döïng heä thoáng giaùo duïc tieân tieán, ñaøo taïo ra theá heä treû vôùi taàm kieán thöùc saâu roäng. Chính söï kieåm tra ñaàu ra cuûa quaù trình ñaøo taïo naøy ñaõ khieán cho hình thöùc kieåm tra traéc nghieäm ngaøy caøng phoå bieán roäng raõi vaø hieän nay ñöôïc aùp duïng cho haàu heát caùc moân hoïc. Qua hình thöùc kieåm tra traéc nghieäm löôïng kieán thöùc kieåm tra ñöôïc traûi roäng, khoâng co cuïm, khoâng troïng taâm. Ngöôøi laøm baøi phaûi ñaûm baûo ñöôïc tính chính xaùc, khoâng laàm laãn; tính chaát moài nhöû cuûa moãi löïa choïn cuûa caâu traéc nghieäm chính laø thöû thaùch cho ngöôøi laøm baøi. Traéc nghieäm laø hình thöùc ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc kyø thi, ñaëc bieät laø moân Ngoaïi vaên. Vôùi soá löôïng baøi thi lôùn, duïng cuï thoâ sô (giaáy ñuïc loã hoaëc phaûi quan saùt) ngöôøi chaám khoâng traùnh khoûi nhöõng nhaàm laãn xaûy ra. Thôøi gian chaám baøi cuõng laø moät vaán ñeà ñoái vôùi ngöôøi chaám vaø laø yeáu toá khaùch quan aûnh höôûng ñeán keát quaû baøi thi. Vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc vaøo thöïc tieãn, taïo moät coâng cuï giuùp giaûi phoùng söùc lao ñoäng cho ngöôøi chaám, nhöõng ngöôøi ñaõ vaát vaû trong lónh vöïc lao ñoäng trí oùc, chính laø mong muoán vaø laø nhaân toá giuùp ngöôøi nghieân cöùu maïnh daïn tieán haønh tìm hieåu vaø thöïc hieän ñeà taøi. TAÀM QUAN TROÏNG CUÛA VAÁN ÑEÀ: Traéc nghieäm ñaõ xuaát hieän töø raát laâu treân theá giôùi, ñeán giöõa theá kyû XIX traéc nghieäm ñöôïc söû duïng roäng raõi trong lónh vöïc taâm lyù hoïc ñeå chæ moät baèng chöùng, moät chöùng tích. Ñaàu thaäp nieân 80 cuûa theá kyû XX, traéc nghieäm ñöôïc nhieàu nöôùc treân theá giôùi chính thöùc ñaët neàn moùng ñeå nghieân cöùu. Cho tôùi nay, ñaõ coù nhieàu thaønh töïu trong vieäc nghieân cöùu caùc hình thöùc traéc nghieäm, nhö taïi Myõ, Nhaät, Anh ñaõ coù caùc boä traéc nghieäm hoaøn chænh, coù tính khoa hoïc cao. Tuy ñaõ xuaát hieän töø raát laâu nhöng taïi Vieät Nam, kieåm tra traéc nghieäm, chæ môùi ñöôïc ñònh hình. Do coøn quaù môùi neân coâng cuï phuïc vuï coøn nhieàu thieáu thoán. Moät coâng cuï ñaùp öùng cho nhu caàu hieän taïi cuûa ngaønh, phuïc vuï cho coâng taùc chaám baøi chính laø tính caáp thieát cuûa vaán ñeà. Maùy coù ñoä tin caäy cao, coù theå aùp duïng vaøo caùc kyø thi quan troïng. YEÂU CAÀU CUÛA ÑEÀ TAØI: Chaám ñieåm baèng coâng cuï maùy moùc, thieát bò töï ñoäng neân vaán ñeà veà tính söû duïng ñöôïc ñaët ra laø: vôùi tính töï ñoäng cao, ñaûm baûo chính xaùc, khoâng coù yeáu toá chuû quan taùc ñoäng luùc chaám, chaám baøi vôùi soá löôïng lôùn, thôøi gian chaám baøi ngaén. Ngaønh Giaùo duïc vôùi nguoàn kinh phí coøn nhieàu haïn cheá neân vaán ñeà veà tính kinh teá cuõng ñöôïc ñaët ra: chi phí saûn xuaát thaáp, söû duïng toái ña khaû naêng cung caáp nguyeân vaät lieäu trong nöôùc, coù khaû naêng saûn xuaát ñoàng loaït, ñöôïc thò tröôøng chaáp nhaän. Laø moät saûn phaåm mang tính khoa hoïc neân vaán ñeà veà tính kyõ thuaät phaûi ñöôïc ñaët leân haøng ñaàu, maùy phaûi ñaûm baûo: laøm vieäc oån ñònh, chính xaùc, tuoåi thoï söû duïng cao, deã laép raùp söûa chöõavaø baûo trì. Thò hieáu cuûa ngöôøi tieâu duøng cuõng laø vaán ñeà khoâng nhoû neân tính myõ thuaät cuûa saûn phaåm caàn phaûi ñaûm baûo: goïn nheï, logic caáu hình. Ngoaøi ra, do khoâng theå ngöøng laïi ôû choã laø moät saûn phaåm, maùy coøn laø moät coâng trình nghieân cöùu neân khaû naêng keá thöøa vaãn phaûi coù, maùy phaûi coù tính deã tìm hieåu. Ngoaøi tính thoûa maõn nhu caàu töùc thôøi, maùy caàn phaûi coù tính töông thích vaø deã daøng naâng caáp ñeå coù theå ñaùp öùng cho nhu caàu môùi trong töông lai. GIÔÙI HAÏN ÑEÀ TAØI: Do söï haïn heïp veà kieán thöùc, kinh nghieäm, thôøi gian vaø kinh phí nghieân cöùu, cuõng nhö phöông tieän nghieân cöùu, ño löôøng neân ñeà taøi döøng laïi ôû möùc ñoä sô khôûi. Tính chính xaùc vaø tính cô ñoäng chöa cao, maùy chæ thöïc hieän ñöôïc caùc chöùc naêng: nhaän ñaùp aùn maãu, chaám baøi, xem ñieåm, truy xuaát, löu tröõ, xoùa, cheøn, phuùc khaûo, xem laïi baøi chaám, keát hôïp döõ lieäu, maõ truy xuaát, ñaëc bieät khoâng cho khaû naêng söûa baøi hay söûa maõ baøi chaám. MUÏC ÑÍCH NGHIEÂN CÖÙU: Ñeà taøi khoâng ngöøng laïi ôû möùc ñoä nghieân cöùu khoa hoïc maø phaûi tìm hieåu saâu hôn ñeå bieán kieán thöùc ñöôïc hoïc trong nhaø tröôøng thaønh coâng trình khoa hoïc khaû thi. Giuùp ngöôøi ngöôøi nghieân cöùu naêng ñoäng trong khoa hoïc, saùng taïo trong tình huoáng khoa hoïc, vaän duïng kieán thöùc vaø khaû naêng saùng taïo thaønh moät theå thoáng nhaát ñeå giaûi quyeát vaán ñeà trong thöïc teá. Ñoù laø muïc ñích chính cuûa ñeà taøi. Tröôùc maét, tìm hieåu nhu caàu xaõ hoäi, ñaët vaán ñeà, tìm höôùng giaûi quyeát, choïn phöông phaùp thöïc hieän, hoïc hoûi kinh nghieäm, thöïc hieän giaûi quyeát vaán ñeà. Trong töông lai, thöïc hieän chuyeân ñeà vôùi kinh nghieäm ñaõ coù, ñaët ra nhu caàu môùi vaø giaûi quyeát. KHAÛO SAÙT TAØI LIEÄU LIEÂN HEÄ: Chaâu Kim Lang- Phöông Phaùp Nghieân Cöùu Khoa Hoïc- Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh- 1984: Tham khaûo taøi lieäu naøy giuùp cho ngöôøi nghieân cöùu xaùc ñònh ñöôïc höôùng ñi cuûa ñeà taøi, traùnh hieän töôïng ñi loøng voøng, taäp trung vaøo nhöõng ñieåm chính töø ñoù phaùt trieån vaø hoaøn chænh daàn ñeà taøi. Ngoaøi ra, caùch trình baøy vaø thöïc hieän moät ñeà taøi cuõng ñöôïc trình baøy trong cuoán saùch naøy. Hoàng Minh Nhaät- Thieát Keá Vaø Laép Raùp Maùy Tính CPU Z80- Nhaø Xuaát Baûn Giaùo Duïc-1994: tham khaûo caùch hoaït ñoäng cuûa moät heä thoáng hoaøn chænh, naém baét caùch vaän haønh moät heä vi xöû lyù ñeå töø ñoù lieân heä tìm hieåu qua caùc vaän haønh cuûa heä vi xöû lyù töø 80286 ñeán 80486. Traàn Vaên Troïng- Kyõ Thuaät Vi Xöû Lyù- Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí Minh- 1995: söï phaùt trieån vaø nguyeân lyù vaän haønh cuûa caùc heä thoáng vi xöû lyù. Traàn Ngoïc Sôn (bieân soaïn)-Tra cöùu TRANSISTOR NHAÄT BAÛN- Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät-Haø Noäi 1991: tra cöùu thoâng soá kyõ thuaät vaø sô ñoà chaân cuûa BJT. Tra cöùu VI Maïch Soá CMOS- Nhaø xuaát baûn Khoa Hoïc vaø Kyõ Thuaät-Haø Noäi 1993: tra cöùu thoâng soá kyõ thuaät vaø sô ñoà chaân cuûa vi maïch soá CMOS. Data book Digital IC (Tra cöùu IC soá)- 1992: tra cöùu thoâng soá kyõ thuaät vaø sô ñoà chaân cuûa vi maïch soá TTL. XAÙC ÑÒNH THUAÄT NGÖÕ: CPU : Central Processing Unit, ñôn vò xöû lyù trung taâm. Maïch löu giöõ,ø xöû lyù vaø ñieàu khieån beân trong maùy tính, bao goàm ñôn vò soá hoïc–logic (ALU), ñôn vò ñieàu khieån vaø boä nhôù sô caáp trong daïng ROM hoaëc RAM. Chæ coù ñôn vò ALU vaø ñôn vò ñieàu khieån ñöôïc chöùa troïn veïn trong chíp goïi laø chíp xöû lyù. ROM : Read Only Memory, boä nhôù chæ ñoïc. Moät phaàn cuûa boä nhôù sô caáp cuûa maùy tính, thöôøng ñöôïc duøng ñeå löu tröõ caùc ñòa chæ leänh heä thoáng. Khoâng bò maát noäi dung khi bò maát ñieän. RAM : Random Access Memory, boä nhôù truy caäp ngaãu nhieân. Boä nhôù sô caáp cuûa maùy tính. Trong ñoù, byte leänh vaø byte döõ lieäu ñöôïc löu tröõ sau cho ñôn vò xöû lyù trung taâm coù theå truy caäp tröïc tieáp vaøo chuùng thoâng qua bus cao toác. Thoâng tin trong RAM bò maát ñi khi bò maát ñieän. BOARD : Circuit board, baûng maïch. Taám Plastic phaúng, treân ñoù coù gaén saün linh kieän ñieän töû. CARD : Card, bìa, baûng. Moät board maïch ñieän töû ñöôïc thieát keá nhaèm thöïc hieän moät chöùc naêng naøo ñoù vaø coù theå caém vaøo moät khe slot cuûa bus môû roäng trong maùy vi tính. BUS : Bus, ñöôøng truyeàn. Laø taäp hôïp caùc ñöôøng daãn coù cuøng chöùc naêng vaø nhieäm vuï. SLOT : Expansion Slot, khe caém môû roäng. Laø ñöôøng döõ lieäu môû roäng cuûa maùy tính, ñöôïc thieát keá ñeå caém vöøa caùc card giao tieáp. PORT : Port, caûng, coång. Laø coång giao tieáp, laø moái noái giöõa caùc ñöôøng truyeàn vôùi nhau. Ñeå ñaûm baûo tính khoa hoïc, tính heä thoáng, tính töôøng minh vaø tính hieäu quaû ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän qua caùc giai ñoaïn sau: Tìm hieåu ñeà taøi. Soaïn ñeà cöông. Thu thaäp döõ lieäu. Xöû lyù döõ kieän. Thieát keá maïch. Thi coâng. Caân chænh. Thu hoaïch. Vieát ñeà taøi. I. TÌM HIEÅU ÑEÀ TAØI: Ñeà taøi ñöôïc giaùo vieân höôùng daãn gôïi yù, ngöôøi thöïc hieän tieán haønh tìm hieàu. Nhaän thaáy tính khoa hoïc, tính caáp thieát, tính giaù trò cuøng vôùi söï say meâ vaø phaùt sinh yù töôûng, ñeà taøi ñöôïc choïn vôùi noäi dung: thieáât keá vaø thi coâng maùy chaám ñieåm traéc nghieäm giao tieáp maùy vi tính caù nhaân (Personal Computer, vieát taét laø PC). Ngöôøi thöïc hieän ñaêng kyù ñeà taøi vôùi khoa Ñieän – Ñieän töû vôùi söï ñoàng yù cuûa giaùo vieân höôùng daãn. II. SOAÏN ÑEÀ CÖÔNG: Giai ñoaïn soaïn ñeà cöông nhaèm ñaït ñöôïc caùc muïc ñích: xaùc ñònh nhieäm vuï, phaân tích coâng trình lieân heä, phaân tích taøi lieäu lieân heä, laäp keá hoaïch nghieân cöùu. Xaùc ñònh nhieäm vuï nghieân cöùu: Treân cô sôû tìm hieåu sô boä ñeà taøi, nhieäm vuï ñöôïc ñaët ra nhö sau: Tìm hieåu sô boä veà giao tieáp ngoaïi vi vaø coång giao tieáp. Tìm hieåu boä caûm bieán quang. Thieát keá heä thoáng queùt aûnh. Thieát keá phaàn cöùng vaø phaàn cô khí. Xaây döïng phaàn meàm ñieàu khieån vaø xöû lyù thoâng tin. Phaân tích coâng trình lieân heä: Ñoà aùn toát nghieäp cuûa anh Traàn Ngoïc Vaân vaø anh Leâ Nguyeãn Duy Ñöùc, sinh vieân khoùa 92, nieân khoùa 1992-1997, khoa Ñieän, boä moân Ñieän Khí Hoùa vaø Cung Caáp Ñieän vôùi teân: “THIEÁT KEÁ MAÙY CHAÁM ÑIEÅM TRAÉC NGHIEÄM” giuùp cho ngöôøi nghieân cöùu raát nhieàu kinh nghieäm vaø coù theå laáy ñoù laøm taøi nguyeân nghieân cöùu nhö heä thoáng caûm quang, thieát bò giao tieáp ngoaïi vi PPI 8255A, nhöng nhìn chung, ñeà taøi coøn nhieàu thieáu soùt vaø haïn cheá nhö: khoâng coù tính töï ñoäng cao, chaám moãi laàn chæ moät baøi, tính oån ñònh chöa cao, toác ñoä chaäm, khoâng töôøng minh trong thieát keá, … maùy laø moät heä coâ laäp, khoâng tính cô ñoäng, khoù lieân keát, khoâng giao tieáp, khoù caûi tieán. Maëc duø nghieân cöùu thieát keá moät heä thoáng treân nguyeân lyù vaän haønh hoaøn toaøn khaùc coâng trình nghieân cöùu tröôùc nhöng nhöõng yeáu toá thu ñöôïc trong caùc coâng trình naøy laø nguoàn taøi nguyeân giuùp cho ngöôøi nghieân cöùu caûi tieán vaø khaéc phuïc nhöõng ñieàu chöa hoaøn chænh treân chính coâng trình cuûa mình. Laäp keá hoaïch nghieân cöùu: Ñeà cöông nghieân cöùu chính laø boä khung ñaûm baûo cho coâng vieäc nghieân cöùu ñöôïc tieán haønh theo moät trình töï thoáng nhaát vaø logic. Vieäc thieát laäp ñeà cöông vaø ñeà cöông chi tieát coù theå traùnh ñöôïc hieän töôïng khoâng logic kieán thöùc, baøi laøm khoâng maïch laïc, khoâng heä thoáng, ñoàng thôøi, giuùp töï caân ñoái taøi nguyeân nghieân cöùu. Sau laø daøn yù cuûa ñeà taøi: ÑEÀ CÖÔNG NGHIEÂN CÖÙU PHAÀN A: GIÔÙI THIEÄU LÔØI NOÙI ÑAÀU MUÏC LUÏC PHAÀN B: NOÄI DUNG CHÖÔNG DAÃN NHAÄP CHÖÔNG CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄN CHÖÔNG I : KHAÛO SAÙT COÅNG GIAO TIEÁP CHÖÔNG II : GIÔÙI THIEÄU CAÙC BOÄ PHAÄN CAÛM BIEÁN CHÖÔNG III : CAÙC MAÏCH HOÃ TRÔÏ CHÖÔNG IV : THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG PHAÀN CÖÙNG CHÖÔNG V : XAÂY DÖÏNG PHAÀN MEÀM CHÖÔNG KEÁT LUAÄN PHAÀN C: PHUÏ LUÏC VAØ PHUÏ ÑÍNH Vieäc thieát keá laïi ñöôïc thöïc hieän döïa treân caáu hình cuûa ñeà cöông chi tieát: ÑEÀ CÖÔNG CHI TIEÁT PHAÀN A: GIÔÙI THIEÄU LÔØI NOÙI ÑAÀU Sô löôïc noäi dung nghieân cöùu, toùm taét thaønh quaû ñaït ñöôïc. MUÏC LUÏC Caáu truùc toaøn boä ñeà taøi. PHAÀN B: NOÄI DUNG CHÖÔNG DAÃN NHAÄP Giôùi thieäu sô löôïc hoaøn caûnh lòch söû vaø hoaøn caûnh ra ñôøi cuûa yù töôûng thieát keá. CHÖÔNG CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄN Nhöõng cô sôû laøm neàn taûng cho coâng vieäc nghieân cöùu vaø thieát keá. CHÖÔNG I : KHAÛO SAÙT COÅNG GIAO TIEÁP Giôùi thieäu chung veà coång giao tieáp, giao tieáp ngoaïi vi cuûa maùy vi tính, coång maùy in. Khaûo saùt vi maïch PPI 8255A. CHÖÔNG II : GIÔÙI THIEÄU CAÙC BOÄ PHAÄN CAÛM BIEÁN Giôùi thieäu chung Caûm bieán quang: Khaùi nieäm, linh kieän quang ñieän töû, linh kieän caûm bieán quang ñieän, linh kieän caûm bieán quang coâng nghieäp. CHÖÔNG III : CAÙC MAÏCH HOÃ TRÔÏ Caùc maïch baûo veä, maïch khueách ñaïi söû duïng trong ñeà taøi. CHÖÔNG IV : THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG PHAÀN CÖÙNG Thieát keá vaø thi coâng: maïch giao tieáp ña naêng, maïch queùt vaø maïch ñeäm, maïch coâng suaát phaàn cô, maïch trung taâm. CHÖÔNG V : XAÂY DÖÏNG PHAÀN MEÀM Giôùi thieäu toång quaùt veà laäp trình, phaàn meàm laäp trình PASCAL. Xaây döïng sô ñoà khoái cuûa caùc thuû tuïc chính, vieát hoaøn chænh thuû tuïc ñoïc vaø vieát (nhaän vaø truyeàn döõ lieäu). Giôùi thieäu caùch söû meàm ñieàu khieån. CHÖÔNG KEÁT LUAÄN Toång keát laïi vaán ñeà vaø höôùng phaùt trieån trong töông lai. PHAÀN C: PHUÏ LUÏC VAØ PHUÏ ÑÍNH Taøi lieäu lieân heä, caùc baûng-bieåu thu hoaïch trong quaù trình nghieân cöùu. III. THU THAÄP DÖÕ KIEÄN: Tham khaûo taøi lieäu, khaûo saùt caùc maïch thöïc teá, keát hôïp giöõa lyù thuyeát vôùi maïch ñeå taïo ra maïch thích hôïp cho noäi dung nghieân cöùu. Chuù yù troïng taâm nghieân cöùu. Ghi cheùp laïi thoâng tin quan troïng, sô ñoà maïch, sô ñoà nguyeân lyù. Trong quaù trình thu thaäp döõ kieän, neáu coù gaëp vaán ñeà khoù hieåu, tieán haønh tham khaûo yù kieán cuûa giaùo vieân höôùng daãn. IV. XÖÛ LYÙ DÖÕ KIEÄN: Heä thoáng laïi thoâng tin caäp nhaäp ñöôïc, phaân loaïi theo taàm quan troïng cuûa thoâng tin cuõng nhö moái lieân heä giöõa caùc thoâng tin, chaét loïc thoâng tin. V. THIEÁT KEÁ-THI COÂNG-CAÂN CHÆNH-THU HOAÏCH: Sau khi ñuû cô sôû lyù luaän ta tieán haønh thieát keá caùc maïch döïa treân caùc thoâng tin vaø kieán thöùc coù ñöôïc, chaïy heä thoáng baèng sô ñoà nguyeân lyù, test treân board, nhôø söï kieåm tra cuûa giaùo vieân höôùng daãn tröôùc khi veõ maïch in. Söûa chöõa neáu coù. Thi coâng veõ vaø haøn linh kieän vaøo maïch in, thöû laïi, caân chænh heä soá. Nghieäm thu. Laøm tieáp phaàn khaùc. Thöû keát noái. Toång nghieäm thu. VI. VIEÁT ÑOÀ AÙN: Vieát sô boä caùc chöông treân cô sôû daøn yù chi tieát. Xin yù kieán cuûa giaùo vieân höôùng daãn khi ñaõ hoaøn thaønh sô löôïc. Söûa chöõa. Vieát laïi chính thöùc. Töø nhöõng ngaøy ñaàu cuûa vieäc thieát keá moät saûn phaåm, coâng cuï lao ñoäng hay saûn phaåm tieâu duøng, con ngöôøi luoân tìm moïi caùch ñeå naâng cao khaû naêng söû duïng cuûa saûn phaåm. Coâng vieäc naøy baét nguoàn töø vieäc caûi tieán daàn coâng duïng cuûa saûn phaåm, taïo theâm caùc chöùc naêng phuï, roài ñeán caùc chöùc naêng phuï troäi chuyeån tieáp, chôø moät söï lieân keát hay chuyeån maïch laø baét ñaàu hoaït ñoäng ñeå thay theá hay theâm vaøo moät chöùc naêng naøo ñoù. Söï ña naêng cuûa moät saûn phaåm öùng duïng laø yeáu toá ñoøi hoûi haøng ñaàu cuûa ngöôøi tieâu duøng. Neáu nhaø saûn xuaát, nhaø cheá taïo khoâng phaùt huy heát khaû naêng söû duïng cuûa saûn phaåm thì ngöôøi tieâu duøng seõ töï caûi tieán coâng duïng cuûa saûn phaåm aáy. Ví duï nhö chieác maùy noå Koler vôùi coâng duïng chính laø chaïy maùy taøu xuoàng nhöng qua ngöôøi daân coù theå trôû thaønh maùy quaït luùa, ñoäng cô truyeàn löïc, ñoäng cô maùy suoát luùa, ñoäng cô xe caûi tieán, maùy bôm nöôùc, … Giaù trò söû duïng cuûa moät saûn phaåm taêng laø nieàm vui cuûa ngöôøi thieát keá vaø beân caïnh aáy, moät saûn phaåm coù nhieàu giaù trò söû duïng, giaù trò söû duïng taêng nhieàu trong khi giaù thaønh khoâng taêng laø bao, deã ñöôïc ngöôøi tieâu duøng chaáp nhaän hôn. Moïi saûn phaåm caàn phaûi coù tính ña naêng. Tính ña naêng giuùp saûn phaåm coù tính töï thích nghi vaø do ñoù chu kyø soáng cuûa saûn phaåm keùo daøi hôn, ñieàu naøy coù lôïi cho nhaø saûn xuaát vaø giuùp naâng cao giaù trò xaõ hoäi cuûa saûn phaåm. I. GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ COÅNG GIAO TIEÁP: Trong lónh vöïc ñieän töû, chính nhu caàu cuûa ngöôøi tieâu duøng vaø mong muoán cuûa nhaø thieát keá, caùc maïch ñieän khoâng ngöøng ñöôïc caûi tieán ñeå naâng cao khaû naêng söû duïng cuûa moät heä maïch. Coù theå thöïc hieän coâng vieäc naøy baèng nhieàu caùch khaùc nhau nhö taêng taàm hoaït ñoäng, theâm chöùc naêng, chöùc naêng aån (chæ hoaït ñoäng khi coù nhu caàu). Söï phaùt trieån khoâng ngöøng cuûa ngaønh Ñieän-ñieän töû, thoâng tin khieán cho nhöõng saûn phaåm laøm ra khoâng theå ngöøng laïi ôû ñoù, yeâu caàu môùi ñöôïc ñaët ra laø tính töông thích. Maùy naøy coù theå giao tieáp, trao ñoåi, baét tay vôùi maùy khaùc, cuøng loaïi hay khaùc loaïi, moät chieàu hay nhieàu chieàu, ñoàng boä hay baát ñoàng boä, vôùi moät maùy hay nhieàu maùy. Caùc coång giao tieáp ra ñôøi. Port laø töø ñaïi dieän cho caùc coång giao tieáp, caùc coång truyeàn döõ lieäu höõu tuyeán töông töï hay soá, hai (02) daây ñeán n daây daãn. Vôùi xu höôùng aáy, coång giao tieáp khoâng coøn laø nôi truyeàn vaø nhaän thoâng tin giöõa hai (02) maùy, giöõa hai (02) hay nhieàu heä thoáng, maø coøn laø söï keát noái giöõa moät boä phaän vôùi moät heä thoáng hay heä thoáng naøy vôùi moät heä thoáng khaùc taïo neân söï thoáng nhaát, lieân hoaøn, boå sung cho nhau. Ñeå khai thaùc theâm nhöõng tính naêng chöa coù cuûa moät heä thoáng ngöôøi ta thöôøng thoâng qua coång giao tieáp vaø duøng coång naøy ñeå laáy thoâng tin cuûa heä thoáng trung taâm truyeàn qua cho heä thoáng boå sung vaø töø ñaây thoâng tin ñöôïc xöû lyù laàn hai ñeå ñaït ñöôïc yeâu caàu mong muoán. Maùy vi tính ra ñôøi coù theå ñöôïc xem laø coät moác phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, ñaùnh daáu moät kyû nguyeân môùi, kyû nguyeân cuûa coâng ngheä thoâng tin. Thôøi kyø ñaàu, ñeå minh hoïa cho tính ña naêng vaø khaû naêng töông thích cuûa mình, maùy AT thöïc hieän ñöôïc khaù nhieàu chöùc naêng; maùy AT laø baäc cao hôn cuûa chieác maùy tính boû tuùi vaø nôi noù coøn chöùa nhöõng tính naêng cuûa chieác maùy Tivi traéng ñen, vôùi haøng loaït caùc slot AT vaø caùc card maøn hình, card I/O, card IDE caém treân caùc slot naøy taïo cho noù coù theâm nhieàu khaû naêng veà löu tröõ, hieån thò, ñieàu khieån. Maùy XT, 286, 386 ra ñôøi cuõng döïa treân nhöõng tính naêng aáy nhöng ñöôïc naâng leân moät baäc cao hôn veà khaû naêng xöû lyù, chöùc naêng söû duïng, toác ñoä thöïc hieän. Moät heä thoáng coâ laäp khoâng coøn chieám vò trí haøng ñaàu. Söï ra ñôøi cuûa slot PCI laø söï hoaøn chænh laïi cuûa slot ISA veà toác ñoä thöïc hieän, laø söï keá thöøa coù naâng cao khaû naêng öùng duïng cuûa caùc slot tieàn nhieäm nhö AT, XT vaø laø tieàn ñeà cho caùc coång giao tieáp cao toác veà sau. Vôùi caùc maùy ñôøi sau, töø maùy 486 DX2, caùc card I/O, card IDE ñöôïc boå sung vaøo maïch chuû (mainboard) roài daàn daàn ñeán caùc ñôøi maùy 586 maïch aâm thanh (sound card) vaø maïch maøn hình (VGA card) cuõng ñöôïc thieát keá ngay treân maïch chuû (on board) döôùi daïng tích hôïp trong nhöõng IC vi xöû lyù. SÔ ÑOÀ BIEÁN ÑOÅI AÂM THANH TÖØ DAÏNG SOÁ SANG DAÏNG TÖÔNG TÖÏ THOÂNG QUA CARD GIAO TIEÁP CUÛA MAÙY VI TÍNH Program Sound CPU Slot ISA/PCI Card Sound Jack Phone Tín hieäu töôøng minh Tín hieäu nhò phaân Tín hieäu soá Tín hieäu aâm taàn Speaker SÔ ÑOÀ BIEÁN ÑOÅI TÍN HIEÄU HÌNH TÖØ DAÏNG SOÁ SANG DAÏNG TÖÔNG TÖÏ THOÂNG QUA CARD GIAO TIEÁP CUÛA MAÙY VI TÍNH Program Graph CPU Slot ISA/PCI Card VGA Jack VGA Tín hieäu nhò phaân Tín hieäu soá Tín hieäu hình Tín hieäu töôøng minh Monitor Tính ña daïng cuûa hình thöùc truyeàn döõ lieäu ñoøi hoûi caàn phaûi coù moät soá coång truyeàn rieâng, mang tính ñaëc thuø; coång noái tieáp, coång song song ñöôïc öùng duïng ñeå ñieàu khieån (giao tieáp) vôùi caùc thieát bò chuoät (mouse), baøn phím (key board), maùy in (printer) hoaëc giao tieáp I/O. Maùy vi tính thöïc hieän coâng vieäc giao tieáp naøy ra sao vaø döôùi hình thöùc naøo? Ñoù chính laø caâu hoûi ñöôïc ñaët ra. II. TÌM HIEÅU CHUNG VEÀ COÅNG MAÙY IN: Thoâng tin truyeàn trong maùy vi tính döôùi daïng nhò phaân, ñöôïc theå hieän qua hai chæ soá 0 vaø1. Taát caû moïi ngoân ngöõ, laäp trình vaø ñieàu khieån, ñeàu ñöôïc chuyeån veà ngoân ngöõ maùy döôùi daïng soá nhò phaân. Ngöôøi ta goïi vieäc truyeàn döõ lieäu naøy laø truyeàn döõ lieäu döôùi daïng soá (digital), vieäc truyeàn naøy khaùc haún vôùi vieäc truyeàn döõ lieäu döôùi daïng töông töï (analog) nhö tín hieäu aâm thanh, hình aûnh. Truyeàn döõ lieäu kieåu digital, coù boán (04) daïng truyeàn: Truyeàn song song ñoàng boä. Truyeàn song song baát ñoàng boä. Truyeàn noái tieáp ñoàng boä. Truyeàn noái tieáp baát ñoàng boä. Thöïc hieän giao tieáp qua coång maùy in laø hình thöùc truyeàn döõ lieäu döôùi daïng song song baát ñoàng boä. Vieäc truyeàn soá lieäu theo daïng song song baát ñoàng boä naøy cho pheùp truyeàn 08 bit cuøng moät laàn truyeàn, toác ñoä truyeàn tuøy thuoäc vaøo haøm truyeàn. Khuyeát ñieåm chính cuûa hình thöùc truyeàn naøy laø khoaûng caùch truyeàn ngaén, muoán truyeàn xa phaûi coù boä phaän ñeäm döõ lieäu. Vì laø hình thöùc truyeàn baát ñoàng boä neân khoâng ñoøi hoûi phaûi ñoàng boä töø nôi phaùt ñeán nôi thu, töùc laø xung clock (ck) nôi phaùt vaø nôi thu khoâng nhaát thieát phaûi ñoàng boä vôùi nhau. Öu ñieåm cuûa hình thöùc truyeàn baát ñoàng boä laø vaäy, tuy nhieân beân caïnh aáy vaãn toàn taïi nhöõng khoù khaên khaùc, ñoù laø tín hieäu baét tay giöõa nôi truyeàn vaø nôi thu. Coång maùy in giaûi quyeát vaán ñeà nhôø caùc tín hieäu: /STROBE, /ACK, /BUSY. SÔ ÑOÀ TRUYEÀN CUÛA BUS TRUYEÀN COÅNG MAÙY IN COMPUTER PRINTER DATA BUS Sô ñoà chaân cuûa coång maùy in ñöôïc moâ taû nhö sau: SÔ ÑOÀ CHAÂN CUÛA COÅNG MAÙY IN Baûng 01: Chöùc naêng cuûa caùc chaân coång maùy in Chaân Kyù hieäu Vaøo/ra YÙ nghóa Möùc taùc ñoäng 1 STROBE Loái ra Döõ lieäu ñaõ ñöôïc göõi ra Thaáp 2 D0 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 01 Ba traïng thaùi 3 D1 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 02 Ba traïng thaùi 4 D2 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 03 Ba traïng thaùi 5 D3 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 04 Ba traïng thaùi 6 D4 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 05 Ba traïng thaùi 7 D5 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 06 Ba traïng thaùi 8 D6 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 07 Ba traïng thaùi 9 D7 Loái ra Ñöôøng döõ lieäu, bit thöù 08 Ba traïng thaùi 10 ACK Loái vaøo Xaùc nhaän Thaáp 11 BUSY Loái vaøo Maùy in baän Cao 12 PE Loái vaøo Heát giaáy Cao 13 SLCT Loái vaøo Löïa choïn Cao 14 AF Loái ra Töï naïp Cao 15 ERROR Loái vaøo Loãi Cao 16 INIT Loái ra Ñaët laïi maùy in Thaùáp 17 SLCTIN Loái ra Choïn kieåu in Cao 18 GND Noái ñaát 19 GND Noái ñaát 20 GND Noái ñaát 21 GND Noái ñaát 22 GND Noái ñaát 23 GND Noái ñaát 24 GND Noái ñaát 25 GND Noái ñaát Coång maùy in laø moät ñeá noái goàm coù 25 chaân, trong ñoù coù 12 chaân ra, 05 chaân vaøo vaø 08 chaân noái mass. Cuï theå: Chaân 02¸09 : loaïi chaân ra, ñöôøng daãn döõ lieäu, laø daïng ñöôøng daãn moät chieàu, chæ ra. Chaân 01,10¸17 : caùc chaân tín hieäu baét tay giöõa maùy vi tính vaø maùy in. Chaân 18¸25 : caùc chaân mass. Caùc böôùc thöïc hieän quaù trình truyeàn döõ lieäu cuûa maùy vi tính sang maùy in nhö sau: CPU chôø cho ñeán khi ñöôøng tín hieäu BUSY xuoáng thaáp, tín hieäu naøy baùo cho bieát maùy in ñaõ saün saøng nhaän döõ lieäu. CPU xuaát maõ cuûa kyù töï keá tieáp ra coång maùy in. CPU ñöa bit STROBE xuoáng thaáp baùo hieäu cho maùy in bieát döõ lieäu môùi ñaõ ñöôïc ñöa ñeán coång maùy in. Maùy in nhaän döõ lieäu, nhaän döõ lieäu xong, traû bit BUSY veà möùc cao. Maùy in traû bit ACK veà möùc cao. CPU traû bit STROBE veà möùc cao. Maùy in traû ACK xuoáng thaáp. Maùy in thöïc hieän coâng vieäc in. Thöïc hieän in xong, maùy in cho BUSY xuoáng thaáp ñeå cho CPU bieát ñang saün saøng nhaän kyù töï khaùc. Coù theå bieåu dieãn caùc böôùc thöïc hieän cuûa daïng giao tieáp song song baát ñoàng boä qua coång maùy in nhö sau: GIAÛN ÑOÀ THÔØI GIAN Ñaëc ñieåm thuaän lôïi lôùn nhaát ôû hình thöùc truyeàn naøy laø taát caû caùc tín hieäu ñeàu naèm ôû caáp ñieän aùp töø 0V ñeán 5V, coù nghóa laø noù töông thích vôùi haàu heát caùc IC soá, loaïi TTL hay CMOS. Chính söï töông thích naøy giuùp cho vieäc giao tieáp trôû neân ñôn giaûn vaø deã daøng hôn. Tuy nhieân, ôû ñaây caùc ñöôøng tín hieäu döõ lieäu laø daïng tín hieäu moät chieàu neân trong vieäc giao tieáp vôùi caùc hình thöùc trao ñoåi tín hieäu hai (02) chieàu hay tín hieäu lôùn hôn phaïm vi moät byte thì coång maùy in khoâng thích hôïp. Taïo ra moät coång vaøo ra coù phaïm vi trao ñoåi lôùn hôn vaø ña duïng hôn coång maùy in laø nhieäm vuï ñaët ra cho ngöôøi nghieân cöùu. III. KHAÛO SAÙT VI MAÏCH PPI 8255A: Coù raát nhieàu IC daïng IO ñaûm nhieäm coâng vieäc giao tieáp trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc heä thoáng nhö 82C37A, 82C42, 82C79, 82C55A, … vôùi phaïm vi söû duïng vaø khaû naêng laäp trình traïng thaùi vaøo ra. IC PPI 82C55A ñöôïc choïn vì thoûa ñöôïc yeâu caàu ñeå thieát keá maïch giao tieáp ña naêng. Tieán haønh khaûo saùt vi maïch ñeå thuaän tieän cho vieäc söû duïng, cuï theå khaûo saùt: caáu truùc phaàn cöùng, caáu truùc thanh ghi ñieàu khieån. 1. Caáu truùc phaàn cöùng PPI 82C55A: PPI 82C55A laø IC ngoaïi vi ñöôïc cheá taïo theo coâng ngheä LSI duøng ñeå giao tieáp song song giöõa caùc heä thoáng vi maïch hay giöõa Microprocessor vaø thieát bò ñieàu khieån (beân trong hay beân ngoaøi), coù 40 chaân, daïng DIL. SÔ ÑOÀ CHAÂN VAØ SÔ ÑOÀ LOGIC PPI 82C55A Teân caùc chaân PPI 82C55A: RESET : Reset input, chaân vaøo, xaùc laäp laïi traïng thaùi ban ñaàu. CS\ : Chip Select, chaân vaøo, choïn traïng thaùi hoaït ñoäng. RD\ : Read input, chaân vaøo, xaùc laäp traïng thaùi ñoïc. WR\ : Write input, chaân vaøo, xaùc laäp traïng thaùi ghi. A0, A1 : Port Address, chaân vaøo, xaùc laäp ñòa chæ. D0¸D7 : Döõ lieäu Bus (Bi – Direction), ba (03) traïng thaùi. PA7 – PA0 : Port A, ba traïng thaùi, coång giao tieáp A. PB7 – PB0 : Port B, ba traïng thaùi, coång giao tieáp B. PC7 – PC0 : Port C, ba traïng thaùi, coång giao tieáp C. PPI 82C55A giao tieáp vôùi caùc vi maïch khaùc thoâng qua 3 Bus: Bus döõ lieäu 8 bit D0¸D7, Bus ñòa chæ A1A2, Bus ñieàu khieån RD\, WR\, CS\, Reset. PPI 82C55A coù 03 Port xuaát nhaäp (I/O) coù teân laø Port A, Port B, Port, moãi Port 8 bit. Vôùi 03 port döõ lieäu vaø moät thanh ghi ñieàu khieån PPI 82C55A coù theå ñöôïc öùng duïng vaøo nhieàu coâng duïng khaùc, IC queùt maõ baøn phím laø moät trong nhöõng öùng duïng aáy. Port A goàm caùc ñöôøng PA0¸PA7, Port B goàm caùc ñöôøng PB0¸PB7 , Port C goàm caùc ñöôøng PC0¸PC7. Caùc Port naøy coù theå laø caùc Port Input hay Output tuøy thuoäc vaøo leänh ñieàu khieån chöùa trong thanh ghi leänh. Maõ leänh, thoâng tin traïng thaùi vaø döõ lieäu ñeàu ñöôïc truyeàn treân 8 ñöôøng döõ lieäu D0¸D7, coâng vieäc cuûa PPI 82C55A tuøy thuoäc vaøo leänh ñieàu khieån chöùa trong thanh ghi ñieàu khieån. Caùc ñöôøng tín hieäu RD\, WR\ cuûa PPI 82C55A ñöôïc keát noái vôùi caùc ñöôøng tín hieäu ñoïc ghi cuûa heä thoáng vi maïch (hay Microprocessor). Tín hieäu Reset duøng ñeå khi khôûi ñoäng hay khôûi ñoäng laïi PPI 82C55A, khi bò Reset caùc thanh ghi beân trong cuûa PPI 82C55A ñeàu bò xoùa veà traïng thaùi maëc ñònh vaø PPI 82C55A ôû traïng thaùi chôø leänh, saún saøng laøm vieäc. Nhö vaäy, ñieàu tröôùc tieân khi söû duïng vi maïch naøy, neáu chuùng ta khoâng muoán söû duïng caùc giaù trò maëc ñònh, laø phaûi nhaäp leänh vaøo thanh ghi ñieàu khieån moãi khi reset laïi vi maïch. Khi giao tieáp vôùi Microprocessor ngoõ vaøo tín hieäu Reset naøy ñöôïc keát noái vôùi tín hieäu Reset Out cuûa vi xöû lyù. Chaân Reset taùc ñoäng möùc cao. Tín hieäu Chip Select (CS) duøng ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa PPI 82C55A. Tín hieäu naøy coù theå laøm cho vi maïch hoaït ñoäng bình thöôøng hay ôû traïng thaùi chôø. Trong vieäc keát hôïp Microprocessor vôùi nhieàu IC taïo thaønh moät heä thoáng hoaøn chænh, chaân CS giuùp vi xöû lyù choïn ñuùng IC caàn hoaït ñoäng. Chaân CS taùc ñoäng möùc thaáp. Caùc ñöôøng ñòa chæ A1A0 cuûa PPI 82C55A duøng ñeå löïa choïn caùc Port vaø thanh ghi. A1A0 = 00Bin duøng ñeå choïn Port A, A1A0 = 01Bin duøng ñeå löïa choïn Port B, A1A0 = 10Bin duøng ñeå choïn Port C, A1A0 = 11Bin duøng ñeå choïn thanh ghi ñieàu khieån. Caùc Port I/O cuûa PPI 82C55A chia ra laøm 2 nhoùm: Nhoùm A goàm Port A vaø 4 bit cao cuûa Port C, nhoùm B goàm Port B vaø 4 bit thaáp cuûa Port C. Ñeå söû duïng caùc Port cuûa PPI 82C55A ngöôøi laäp trình phaûi gôûi töø ñieàu khieån vaøo thanh ghi ñieàu khieån ñeå ñònh caáu hình cho caùc Port ñuùng theo yeâu caàu maø ngöôøi laäp trình mong muoán. Khi muoán thöïc hieän chöùc naêng baét tay vôùi caùc heä thoáng khaùc, PPI 82C55A duøng caùc bit PC7, PC6 vaø PC3 cuûa port C ñeå thöïc hieän chöùc naêng giao tieáp. Bit PC7 trôû thaønh bit OBFA (Output Buffer Full, taùc ñoäng möùc thaáp), khi coù döõ lieäu Microprocessor gôûi ra Port A, tín hieäu OBFA seõ yeâu caàu thieát bò beân ngoaøi nhaän döõ lieäu. Bit PC6 trôû thaønh bit ACKA (AcknowLedge Input, taùc ñoäng möùc thaáp), thieát bò nhaän döõ lieäu duøng tín hieäu naøy ñeå baùo cho PPI 82C55A bieát tín hieäu ñaõ ñöôïc nhaän vaø saún saøng nhaän döõ lieäu tieáp theo. Bit PC3 trôû thaønh INTRA (Interrupt Request, taùc ñoäng möùc cao), bit naøy coù möùc logic 1 khi 2 bit OBFA = 1, ACKA = 1 vaø bit INTEA (Interrupt Enable) ôû beân trong PPI 82C55A baèng 1. Tín hieäu INTRA taùc ñoäng ñeán ngoõ vaøo ngaét cuûa heä thoáng trung taâm ñeå baùo thieát bò beân ngoaøi ñaõ nhaän döõ lieäu ôû Port A. Caùc bit coøn laïi cuûa Port C: PC4, PC5 laø caùc bit xuaát hay nhaäp bình thöôøng tuøy thuoäc vaøo bit D3 trong töø ñieàu khieån. CAÁU TRUÙC TÖØ ÑIEÀU KHIEÅN MODE SET FLAG 1 = ACTIVE D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GROUP B PORT C (LOWER) 1 = INPUT 0 = OUTPUT PORT B 1 = INPUT 0 = OUTPUT MODE SELECTION 0 = MODE 0 1 = EODE 1 GROUP A PORT C (UPPER) 1 = INPUT 0 = OUTPUT PORT A 1 = INPUT 0 = OUTPUT MODE SELECTION 0 = MODE 0 1 = MODE 1 1X = MODE 2 Ñeå thuaän tieän cho vieäc quaûn lyù vieäc xuaát nhaäp vaø cuõng laø ñeå taêng theâm tính linh hoaït coâng vieäc giao tieáp, vi maïch PPI 82C55A phaân chia ra hai caáu hình laøm vieäc khaùc nhau ñoù laø laøm vieäc theo nhoùm A vaø nhoùm B. Tuy nhieân, cuõng coù theå khoâng chuù yù ñeán vieäc phaân chia naøy trong giao tieáp trao ñoåi thoâng thöôøng, khoâng caàn nhieàu tín hieäu giao tieáp. 2. Caáu truùc thanh ghi ñieàu khieån phaàn meàm cuûa PPI 82C55A: Do caùc Port ra cuûa PPI 82C55A ñöôïc chia ra laøm 2 nhoùm A vaø nhoùm B taùch rôøi neân töø ñieàu khieån cuûa PPI 82C55A cuõng ñöôïc chia laøm 2 nhoùm. a. Caùc bit D2D1D0 duøng ñeå caáu hình cho nhoùm B Bit D0 duøng ñeå thieát laäp 4 bit thaáp cuûa Port C, D0 = 0 – Port C thaáp laø Port xuaát döõ lieäu (Output), D0 = 1 – Port C thaáp laø Port nhaäp döõ lieäu (Input). Bit D1 duøng ñeå thieát laäp Port B, D1 = 0 – Port B laø Port xuaát döõ lieäu (Output), D1 = 1 – Port B laø Port nhaäp döõ lieäu (Input). Bit D2 duøng ñeå thieát laäp Mode ñieàu khieån cuûa nhoùm B: + D2 = 0: Nhoùm B hoaït ñoäng ôû Mode 0. + D2 = 1: Nhoùm B hoaït ñoäng ôû Mode 1 b. Caùc bit D6D5D4D3 duøng ñeå caáu hình cho nhoùm A Bit D3 duøng ñeå thieát laäp 4 bit cao cuûa Port C, D3 = 0 – Port C laø Port xuaát döõ lieäu (Output), D3 = 1 – Port C laø Port nhaäp döõ lieäu (Input). Bit D4 duøng ñeå thieát laäp Port A, D4 = 0 – Port A xuaát döõ lieäu (Output), D4=1 – Port A laø Port nhaäp döõ lieäu (Input). Bit D6D5 duøng ñeå thieát laäp Mode ñieàu khieån cuûa nhoùm A: + D6D5 = 00: Nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 0. + D6D5 = 01: Nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 1. + D6D5 = 1x: Nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 2 c. Caùc nhoùm A vaø B ñöôïc caáu hình ôû Mode 0 Töø ñieàu khieån khi 2 nhoùm A vaø B laøm vieäc ôû Mode 0: 1 0 0 X X 0 X X ÔÛ Mode 0 caùc Port A, Port B, Port C thaáp vaø Port C cao laø caùc Port xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu ñoäc laäp. Do coù 4 bit ñeå löïa choïn neân coù 16 töø ñieàu khieån khaùc nhau cho 16 traïng thaùi xuaát hay nhaäp cuûa 4 Port. d. Caùc nhoùm A vaø B ñöôïc caáu hình ôû Mode 1 Töø ñieàu khieån khi 2 nhoùm A vaø B laøm vieäc ôû Mode 1: 1 0 1 X X 1 X X ÔÛ Mode 1 caùc Port A, Port B laøm vieäc xuaát nhaäp coù choát (Strobed I/O). ÔÛ Mode naøy 2 Port A vaø Port B hoaït ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau vaø moãi Port coù 1 Port 4 bit ñieàu khieån hay döõ lieäu. Caùc Port 4 bit ñieàu khieån hay döõ lieäu ñöôïc hình thaønh töø 4 bit thaáp vaø 4 bit cao cuûa Port C. Khi PPI 82C55A ñöôïc caáu hình ôû Mode 1, thieát bò giao tieáp PPI 82C55A nhaän döõ lieäu, thieát bò ñoù phaûi taïo ra moät tín hieäu yeâu caàu PPI 82C55A nhaän döõ lieäu, ngöôïc laïi PPI 82C55A muoán gôûi tín hieäu ñeán 1 thieát bò khaùc, PPI 82C55A phaûi taïo ra 1 tín hieäu cho thieát bò ñoù nhaän bieát döõ lieäu ñaõ ñöôïc xuaát ra, tín hieäu yeâu caàu ñoù goïi laø tín hieäu Stobe. e. Nhoùm A laøm vieäc ôû caáu hình Mode 1 Caáu hình Port A ñöôïc laø Port nhaäp döõ lieäu: Caùc ñöôøng tín hieäu cuûa Port C moät phaàn trôû thaønh caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieån, tín hieäu choát vaø moät phaàn laø ñöôøng döõ lieäu cuûa Port A. Maõ leänh töø ñieàu khieån: 1 0 1 1 X X X X SÔ ÑOÀ LAØM VIEÄC CUÛA NHOÙM A CHÖÙC NAÊNG NHAÄP DÖÕ LIEÄU Bit PC4 trôû thaønh bit STBA (Strobe Input, taùc ñoäng möùc thaáp nhaát), ñöôïc duøng ñeå choát döõ lieäu ôû ngoõ vaøo PA7¸PA0 vaøo maïch choát beân trong. Bit PC5 trôû thaønh bit IBFA (Input Buffer Full, taùc ñoäng möùc cao), duøng ñeå baùo cho thieát bò beân ngoaøi bieát döõ lieäu ñaõ ñöôïc choát vaøo beân trong. Bit PC3 trôû thaønh bit INTRA (interrupt Request, taùc ñoäng möùc cao), bit naøy coù möùc logic 1 khi STBA, IBFA vaø INTEA (Interrupt Enable) ôû beân trong PPI 82C55A baèng 1. Bit INTEA ñöôïc thieát laäp möùc logic 1 hay 0 döôùi söï ñieàu khieån cuûa phaàn meàm duøng caáu truùc bit Set/Reset cuûa PPI 82C55A. Bit INTEA duøng ñeå cho pheùp tín hieäu IBFA xuaát hieän taïi ngoõ ra. Tín hieäu INTRA taùc ñoäng ñeán ngoõ vaøo ngaét cuûa heä thoáng trung taâm ñeå döõ lieäu môùi ñaõ xuaát hieän ôû Port A. Chöông trình phuïc vuï ngaét ñoïc döõ lieäu vaøo vaø xoùa yeâu caàu. Caùc bit coøn laïi cuûa Port C: PC6, PC7 laø caùc bit xuaát hay nhaäp bình thöôøng vaø tuøy thuoäc vaøo bit D3 trong töø ñieàu khieån. Caáu hình Port A ñöôïc laø Port xuaát döõ lieäu: Töông töï caáu hình nhaäp döõ lieäu, caáu hình xuaát döõ lieäu chæ khaùc ôû töø ñieàu khieån: 1 0 1 0 X X X X SÔ ÑOÀ LAØM VIEÄC CUÛA NHOÙM A CHÖÙC NAÊNG XUAÁT DÖÕ LIEÄU Quaù trình thöïc hieän chöùc naêng, vi maïch laøm vieäc theo söï dieàu khieån tröïc tieáp cuûa töø ñieàu khieån. Bit D0 duøng ñeå Set/Reset bit INTEA, khi D0=1 thì INTEA=1 (cho pheùp ngaét), khi D0 = 0 thì INTE = 0 (khoâng cho pheùp ngaét). Ba bit D1¸D3 duøng ñeå choïn 1 bit cuûa Port C, gaùn möùc logic cuûa bit D0 cho bit cuûa Port ñaõ choïn. D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 BIT SET/RESET 1 = SET 0 = RESET 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 2 0 1 1 3 1 0 0 4 1 0 1 5 1 1 0 6 1 1 1 7 Khoâng quan taâm Veà nguyeân lyù, ba (03) bit D4¸D6 laø khoâng caàn quan taâm ñeán, caùc bit naøy duøng ñeå ñieàu khieån cho nhoùm B. Nhöng trong thöïc teá, ñeå traùnh tranh chaáp giöõa hai nhoùm laøm vieäc naøy, Port A vaø Port B thöôøng ñöôïc caáu hình vôùi mode khaùc nhau. (Ví duï nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 2, nhoùm B laøm vieäc ôû Mode 0.) f. Nhoùm A cuûa PPI 82C55A laøm vieäc ôû Mode 2. SÔ ÑOÀ CUÛA NHOÙM A LAØM VIEÄC ÔÛ MODE 2 Mode 2 laø kieåu hoaït ñoäng Strobed Bi – directional 10, söï khaùc bieät vôùi Mode 1 laø Port coù hai chöùc naêng xuaát vaø nhaäp döõ lieäu. Caùc ñöôøng tín hieäu cuûa Port C trôû thaønh caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieån hay döõ lieäu cuûa Port A. Port laøm vieäc ôû cheá ñoä nhaäp hay xuaát laø tuøy thuoäc vaøo bit D4 cuûa töø ñieàu khieån. 1 1 X X X X X X Töø ñieàu khieån khi nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 2: Trong caáu hình naøy bit PC7 trôû thaønh tín hieäu OBFA, PC6 trôû thaønh tín hieäu ACKA, PC5 thaønh tín hieäu IBFA, PC4 thaønh tín hieäu STBA, vaø bit PC3 trôû thaønh tín hieäu INTRA. Khi OBFA=1, INTEA1=1 hoaëc IBFA=1, INTEA2 =1. Caùc bit PC0¸PC2 coøn laïi coù theå laø caùc bit I/O tuøy thuoäc vaøo caùc bit ñieàu khieån cuûa nhoùm B. Chuù yù khi nhoùm A laøm vieäc ôû Mode2, nhoùm B chæ ñöôïc pheùp hoaït ñoäng ôû Mode 0. Caáu hình naøy coøn cho pheùp Set / Reset töøng bit cuûa Port C. Töø ñieàu khieån naøy khaùc vôùi töø ñieàu khieån caáu hình Mode 1 laø bit D7 = 0. g. Nhoùm B laøm vieäc ôû caáu hình mode 1: Trong caáu hình naøy, Port B coù khaû naêng trôû thaønh coång nhaäp hay xuaát döõ lieäu, coâng vieäc naøy tuøy thuoäc vaøo bit ñieàu khieån D1. Caùc ñöôøng cuûa Port C trôû thaønh caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieån hay ñöôøng döõ lieäu cuûa Port B. Töø ñieàu khieån cuûa mode naøy laø: 1 X X X X 1 X X SÔ ÑOÀ LAØM VIEÄC CUÛA NHOÙM B CHÖÙC NAÊNG NHAÄP DÖÕ LIEÄU Bit PC2 bieán thaønh tín hieäu STBB (taùc duïng möùc thaáp), bit PC1 thaønh bit IBFB (taùc duïng möùc cao) vaø bit PC0 trôû thaønh tín hieäu INTRB (taùc duïng möùc cao). Chöùc naêng cuûa caùc bit ñieàu khieån gioáng nhö nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 1. SÔ ÑOÀ LAØM VIEÄC CUÛA NHOÙM A CHÖÙC NAÊNG XUAÁT DÖÕ LIEÄU Khi laøm vieäc ôû mode 0, caû hai nhoùm hôïp laïi laøm ba (03) coång xuaát nhaäp rieâng bieät vaø coâng vieäc cuûa caùc Port naøy tuøy thuoäc vaøo thanh ghi leänh ñieàu khieån. 3. ÖÙùng duïng cuûa vi maïch trong thöïc teá vaø hình thöùc giao tieáp cuûa PPI 82C55A ñöôïc söû duïng trong thieát keá: IC giao tieáp IO PPI 82C55A ñöôïc öùng duïng trong nhieàu heä thoáng ñieàu khieån vi maïch; duøng chung Microprocessor, vi maïch PPI 82C55A ñoùng vai troø laø IC giao tieáp giöõa Microprocessor vaø ñoái töôïng ñieàu khieån, ngoaøi ra 82C55A coøn coù khaû naêng môû roäng tín hieäu ñieàu khieån (baèng hai nhoùm traïng thaùi A vaø B). Caùc öùng duïng cuûa vi maïch PPI 82C55A laø tryeàn döõ lieäu, giaûi maõ hieån thò, giaûi maõ baøn phím, giao tieáp ñieàu khieån tuøy theo yeâu caàu. Nhö ñaõ bieát, PPI 82C55A laø moät vi maïch vôùi ba (03) coång giao tieáp vaø moät thanh ghi ñieàu khieån neân khi söû duïng chæ caàn hai (02) ñöôøng ñòa chæ. Do ñoù, coù theå giao tieáp kieåu IO hay kieåu boä nhôù. Veà chöùc naêng cuûa PPI 82C55A khoâng coù gì thay ñoåi trong hai kieåu giao tieáp naøy, chæ thay ñoåi veà ñòa chæ truy xuaát. Kieåu IO, ñòa chæ cuûa Port hay thanh ghi coù ñoä daøi 8 bit, kieåu boä nhôù, ñòa chæ cuûa Port hay thanh ghi seõ coù ñoä daøi 16 bit gioáng nhö boä nhôù neân goïi laø kieåu boä nhôù. Khi thieát keá giao tieáp theo kieåu boä nhôù thì moãi Port hay moãi thanh ghi ñieàu khieån cuûa PPI 82C55A ñöôïc xem laø oâ nhôù. Khi ñoù Microprocessor giao tieáp vôùi vi maïch gioáng nhö boä nhôù vaø 2 leänh IN vaø OUT khoâng coøn taùc duïng. Kieåu boä nhôù chæ ñöôïc söû duïng trong caùc heä thoáng nhoû, ñôn giaûn. Do tính chaát laø moät heä thoáng tuy ña naêng nhöng söû duïng nhöõng kieán thöùc cô baûn neân maïch giao tieáp ñöôïc thieát keá theo kieåu ñôn giaûn nhaát. Maïch thieát keá theo kieåu giao tieáp boä nhôù. Tröôùc heát, caûm bieán laø boä phaän thu nhaän caùc tín hieäu khoâng ñieän nhö aùnh saùng, nhieät ñoä, ñoä aåm, soùng aâm thanh, ñieän töø, … vaø bieán chuùng thaønh caùc ñaïi löôïng coù theå caân, ño, ñeám ñöôïc (noùi chung, laø caùc ñaïi löôïng khaù töôøng minh). Vaäy caûm bieán quang ñieän chính laø boä phaän bieán ñoåi aùnh saùng thaønh ñaïi löôïng ñieän. Khaùi nieäm veà caûm bieán quang ñieän laø vaäy, coøn nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa chuùng laø döïa vaøo ñònh luaät baûo toaøn naêng löôïng vaø ñònh luaät baûo toaøn vaät chaát, vaát chaát khoâng maát ñi maø chæ bieán ñoåi töø daïng naøy sang daïng khaùc. ÔÛ ñaây, naêng löôïng cuõng khoâng maát ñi maø chæ bieán ñoåi töø daïng naøy sang daïng khaùc. Ñoái vôùi caûm bieán quang ñieän, naêng löôïng aùnh saùng (quang naêng) döôùi daïng caùc haït Photon ñöôïc linh kieän caûm bieán quang ñieän haáp thuï vaø chuyeån ñoåi thaønh caùc chuyeån ñoäng coù höôùng cuûa caùc Electron töï do beân trong vaät lieäu laøm neân linh kieän. Tuøy thuoäc vaøo cöôøng ñoä thu nhaän caùc Photon maø söï chuyeån dôøi cuûa caùc Electron laø maïnh hay yeáu, ñieàu naøy cuõng coù nghóa laø doøng phaùt (hay aùp) sinh ôû ñaàu tín hieäu ra laø cao hay thaáp. Treân laø nguyeân lyù hoaït ñoäng chung, döïa vaøo tính chaát rieâng cuûa töøng nguyeân lyù maø ngöôøi ta phaân linh kieän caûm bieán quang thaønh caùc loaïi sau: Caûm bieán ñieän trôû. Caûm bieán Diod. Caûm bieán BJT. Caûm bieán Opto-coupler. … Trong taàm nghieân cöùu cuûa ñeà taøi, linh kieän caûm bieán quang döïa treân caùc böùc xaï chính laø ñònh höôùng chính cho vieäc tìm hieåu vaø nghieân cöùu. Trong nhieàu lónh vöïc khoa hoïc kyõ thuaät, con ngöôøi ñaõ vaø ñang söû duïng caùc böùc xaï thuoäc nhöõng daûi khaùc nhau cuûa phoå ñieän töø, phoå bieán nhaát laø: Böùc xaï thuoäc phoå taàn quang hoïc bao goàm: aùnh saùng thaáy ñöôïc, tia hoàng ngoaïi vaø tia töû ngoaïi. Tia X, tia Y, haït a cuõng nhö haït b. I. CAÁU TAÏO VAØ NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MOÄT SOÁ LINH KIEÄN QUANG ÑIEÄN TÖÛ: 1. Quang ñieän trôû: a. Caáu taïo: Quang trôû coù hình daïng beân ngoaøi khoâng gioáng nhö nhöõng ñieän trôû thoâng thöôøng, chuùng coù moät lôùp voû ngoaøi baèng chaát deûo, söù hay kim loaïi nhöng ñaëc ñieåm noåi baät laø coù moät cöûa soå baèng thuûy tinh ñeå aùnh saùng ñi xuyeân qua. Quang ñieän trôû duøng trong coâng nghieäp ñöôïc cheá taïo töø Sulfit chì ñeå möùc chæ thò nhieät ñoäng vaø tình traïng nung noùng ôû nhieät ñoä töông ñoái thaáp (töø 200 ñeán 400oC). Ñaëc tuyeán phoå nhieät cuûa quang ñieän trôû ñöôïc theå hieän nhö hình sau: Hình 01: Ñaëc tuyeán phoå cuûa Sulfitbitmuyt vaø Sulfitcatmi Theo ñöôøng ñaëc tuyeán cuûa Sulfitbitmuyt, Sulfit chì coù taùc duïng maïnh trong khu vöïc böùc xaï hoàng ngoaïi (l = 1,8 ¸ 2,5 mm). Hình 02: Sô ñoà caáu taïo quang trôû b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi chöa ñöôïc chieáu saùng, doøng ñieän qua quang trôû vaø qua maïch nhoû (hay lôùn laø tuøy loaïi), goïi laø doøng ñieän toái. Khi ñöôïc chieáu saùng, ñieän trôû noäi cuûa quang trôû giaûm (hay taêng laø tuøy loaïi) ñaùng keå laøm cho doøng qua taêng theo. Giaù trò cuûa ñieän trôû tuøy thuoäc vaøo cöôøng ñoä aùnh saùng chieáu vaøo qua cöûa soå thuûy tinh. Hieän töôïng naøy tuøy thuoäc vaøo loaïi chaát laøm neân quang trôû ñöôïc söû duïng, ñoä taïp chaát vaø chieàu daøi böôùc soùng. c. ÖÙng duïng: Quang ñieän trôû ñöôïc öùng duïng roäng trong nhieàu lónh vöïc caûm bieán aùnh saùng khaùc nhau tuøy thuoäc vaøonguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa chuùng. Cuï theå laø caùc lónh vöïc sau: Phaàn töû phaùt hieän. Ño ñoä aùnh saùng trong quang phoå. Caûm bieán trong heä töï ñoäng hoùa. Baûo veä, chuyeån maïch, baùo ñoäng, … 2. Diod quang: a. Caáu taïo: Diod quang thöôøng ñöôïc caáu taïo töø chaát baùn daãn phoå bieán nhö Gecmani hay Silic. Chuùng cuõng nhö caùc diod khaùc nhöng ñaëc tröng cuûa chuùng chính laø luoân coù moät cöûa soå ñeå aùnh saùng loït vaøo taùc ñoäng leân lôùp tieáp giaùp PN. Diod quang coù theå ñöôïc söû duïng vôùi hai muïc ñích hoaøn toaøn khaùc nhau, pin maët trôøi vaø diod caûm bieán quang. b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: * Pin maët trôøi: Khi ñöôïc chieáu saùng, dieän tích treân moái noái PN ñöôïc taêng cöôøng laøm cho söùc ñieän ñoäng treân hai ñaàu moái noái ñöôïc hình thaønh. Doøng ñieän seõ xuaát hieän khi maïch ngoaøi vaø diod taïo thaønh moät voøng kheùp kín. Giaù trò cuûa ñieän aùp xuaát hieän tuøy thuoäc vaøo chaát baùn daãn laøm neân diod. * Diod caûm bieán quang: Diod ñöôïc phaân cöïc nghòch ñoái vôùi nguoàn cung caáp. Khi khoâng ñöôïc chieáu saùng, diod phaân cöïc nghòch laøm cho maïch gioáng nhö bò hôû, chæ coù löôïng doøng ræ nhoû troâi qua. Khi ñöôïc chieáu saùng, moái noái PN nhö ñöôïc noái taét, doøng coù theå ñoå qua diod. c. ÖÙng duïng: Diod quang ñöôïc duøng trong caùc lónh vöïc sau: Ño aùnh saùng. Caûm bieán quang ño toác ñoä. Ñieàu khieån töï ñoäng trong caùc thieát bò chuyeân veà quang hoïc. Caûm bieán trong heä töï ñoäng hoùa. Baûo veä, chuyeån maïch, baùo ñoäng, … 3. Transistor quang: a. Caáu taïo: BJT quang cuõng gioáng caùc linh kieän quang ñieän khaùc, ñeàu coù cöûa soå thuûy tinh ñeå cho aùnh saùng xuyeân qua. BJT quang ñeå hôû moái noái BC, ba lôùp baùn daãn taïo neân hai lôùp tieáp giaùp. Moät trong nhöõng lôùp ngoaøi coù kích thöôùc nhoû ñeå quang khoâng theå chieáu vaøo giöõa lôùp neàn. Lôùp neàn phaûi ñuû moûng ñeå ñöa ñeå löôïng quang haáp thuï coù theå taùc ñoäng ñeán lôùp tieáp giaùp keà beân. Hình 03: Sô ñoà caáu taïo BJT quang b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: BJT quang khoâng laøm vieäc theo kieåu töï kích, khi coù söï taùc duïng cuûa aùnh saùng moái noái taïo ra doøng ñieän taùc ñoäng ñeán Transistor quang, doøng ñieän naøy gioáng nhö doøng kích vaøo cöïc B cuûa caùc BJT thöôøng. Ñoä nhaïy cuûa BJT quang tuøy thuoäc vaøo moái noái BC vaø ñoä lôïi cuûa maïch. c. ÖÙng duïng: BJT quang vôùi ñieän aùp phaân cöïc töø 3 ñeán 5V (nguoàn aùp thoâng duïng trong nhieàu lónh vöïc thieát keá), ñoä nhaïy tín hieäu lôùn neân ñöôïc söû duïng khaù roäng raûi vaø coù theå thay theá ñöôïc nhieàu linh kieän caûm bieán quang ñieän. Transistor quang ñöôïc öùng duïng roäng raûi trong vieäc ñoùng ngaét maïch, ñieàu khieån töï ñoäng, tín hieäu khuaát, maïch ñeám,… 4. Boä gheùp quang Opto coupler: Hình 04: Sô ñoà caáu taïo boä gheùp quang Opto-coupler a. Caáu taïo: Phaàn töû phaùt quang laø Diod phaùt quang (LED, Light Emitter Diod) coøn phaàn töû caûm bieán quang laø linh kieän caûm bieán quang, thöôøng söû duïng nhaát laø BJT quang. b. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi coù tín hieäu phaân cöïc thuaän cho Led, diod phaùt quang naøy seõ phaùt saùng vaø kích thích vaøo moái noái BC cuûa BJT quang (phaàn töû caûm bieán quang) laøm cho BTJ laøm vieäc ôû traïng thaùi daãn (thöôøng laø daãn baûo hoøa). c. ÖÙng duïng: Vôùi öu ñieåm laø taàn soá ñaùp öùng nhanh, toån hao ít ngöôøi ta thöôøng söû duïng boä gheùp quang Opto-coupler vaøo caùc phaïm vi ñoùng ngaét maïch ñieàu khieån. II. CAÙC LOAÏI CAÛM BIEÁN QUANG TRONG COÂNG NGHIEÄP: Vôùi moâi tröôøng laøm vieäc trong hoùa chaát, nhieät ñoä cao,… caùc linh kieän caûm bieán quang phaûi ñaûm baûo ñaït caùc yeáu caàu sau: Coù ñoä beàn cô khí cao, giaûm ñöôïc chaán ñoäng, vaän toác queùt cao, choáng run cô hoïc, … Coù ñoä nhaïy caûm cao, giaûm toái thieåu ñöôïc aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng laøm vieäc,… Thích hôïp vôùi nhu caàu vaø ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu söû duïng. Caùc haõng saûn xuaát thieát bò töï ñoäng ñaõ ñöa ra thò tröôøng caùc loaïi caûm bieán ñaït ñöôïc caùc yeâu caàu noùi treân. Ñeà taøi öùng duïng caûm bieán quang (Photo Electric Sensors) neân chæ taäp trung tìm hieåu veà loaïi caûm bieán naøy. Veà öùng duïng ngöôøi ta coù theå chia caûm bieán quang ra laøm hai loaïi: Loaïi chuøm tia xuyeân. Loaïi taùn xaï. Tieán haønh phaân tích hai theå loaïi treân ñeå tìm ra giaûi phaùp cho ñeà taøi. 1. Loaïi chuøm tia xuyeân: a. Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Boä thu vaø boä phaùt cuøng naèm treân cuøng moät ñöôøng thaúng. Duøng kó thuaät phaùt hieän do che khuaát hay vaät theå laøm cho aùnh saùng coù böôùc soùng ñaõ choïn khoâng theå xuyeân thaáu. Kó thuaät naøy thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc boä phaän ñeám vaø kieåm tra saûn phaåm. Hình 05: Sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa boä thu phaùt loaïi chuøm tia xuyeân b. Caùc thoâng soá ñaùng chuù yù: Hình daïng : hình truï hay khoái chöõ nhaät. Taàm caûm nhaän : toái ña khoaûng 20 meùt. Ñaàu vaøo : 2¸4 ñaàu daây. Ñaàu ra : Rôø le (Relay). Taàn soá chuyeån : 1,5¸200Hz. c. Nhaän xeùt: Vôùi nguyeân lyù hoaït ñoäng nhö treân, coù theå öùng duïng ñeå thieát keá ñaàu ñoïc cho ñeà taøi. Nhìn chung, duø laø khaû thi nhöng maïch raát khoù thöïc hieän, vì lyù do: Linh kieän raát ñaét. Thöïc hieän xuyeân qua moät lôùp giaáy, neáu nhö ñuïc loå thì khoâng khaû thi coøn nhö töï xuyeân vaät chaát (giaáy) thì ñuïng ñeán ñoä daày moûng vaø traéng ñen cuûa giaáy (phaåm chaát giaáy). Raát khoù ñeå caûi tieán ñaàu ñoïc vì ñaàu doø caûm bieán quang trong tröôøng hôïp naøy chæ thích öùng vôùi söï chuyeån ñoäng tònh tieán (trong khaû naêng laø moät sinh vieân, kinh phí thöïc hieän khoâng cao, khoâng theå thöïc hieän) hoaëc coá ñònh. Ñoä tinh tia queùt, theo khaû naêng cho pheùp thöïc hieän, khoâng cao. Keát luaän sau cuøng laø: phöông phaùp naøy khoâng phaûi laø toái öu hoaøn toaøn ñoái vôùi ngöôøi nghieân cöùu. 2. Loaïi phaûn hoài: a. Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Moãi vaät chaát ñeàu coù tính chaát haáp thuï (vaät ñen) hay phaûn xaï (göông) naêng löôïng töø ngoaøi taùc ñoäng vaøo. Tuøy theo möùc ñoä phaûn xaï cuûa vaät theå khi nhaän moät chuøm tia tôùi chieáu ñeán maø chuøm tia phaûn xaï coù theå laø maïnh hay yeáu. Caûm bieán quang döïa theo nguyeân taéc phaûn hoài chính laø döïa treân nguyeân taéc phaûn xaï cuûa chuøm tia phaûn xaï. Hình 06: Sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa boä thu phaùt loaïi phaón hoài b. Caùc thoâng soá tieâu chuaån: Hình daïng : hình truï hay khoái chöõ nhaät. Taàm caûm nhaän : 1,5¸70mm. Ñaàu vaøo : 2 ñaàu daây, 12VDC hay 24VDC. Ñaàu ra : 1 ñaàu daây tín hieäu. Taàn soá chuyeån : 1,5¸200Hz. Theo taøi lieäu cuûa haõng “PEPPERL+FUCHS” veà cöôøng ñoä phaûn xaï tia hoàng ngoaïi treân caùc gam maøu vaø vaät chaát ta coù baûng sau: Vaät chaát Phaûn xaï Töø nguyeân baûn Traéng tieâu chuaån 90% Testcard standard white Xaùm tieâu chuaån 18% Testcard standard grey Giaáy traéng 80% White paper Chöõ in treân baùo 55% News print Goã thoâng saïch 75% Clean pine wood Nuùt baàn 35% Cork Taám baûng goã saïch 20% Wooden pallets clean Boït bia 70% Beer foam Chai nhöïa trong 40% Clear plastic bottes Chai nhöïa naâu trong 60% Transparent brown plastic bottles Nhöïa traéng ñuïc 87% Opaque white plastic Nhöïa ñen 14% Black plastic Ñen tuyeàn 04% Black neoprene Gaùy xoaén ñen 02% Black foam carpet backing Loáp xe hôi 1.5% Automobile tyres Nhoâm nguyeân chaát 140% Aluminium, untreated Theùp boùng laùng 400% Polished stainless steel c.Nhaän xeùt: Vôùi nguyeân lyù hoaït ñoäng nhö treân, raát toát ñeå öùng duïng thieát keá ñaàu ñoïc cho ñeà taøi. Nhìn chung, duø laø khaû thi nhöng maïch raát khoù thöïc hieän, vì lyù do: Linh kieän raát ñaét. Thöïc hieän phaûn hoài treân moät lôùp giaáy coù raát nhieàu tia taùn xaï gaây aûnh höôûng ñeán vuøng laân caän neáu nhö söû duïng nhieàu ñaàu queùt saùt lieàn nhau. Ñoä tinh tia queùt, theo khaû naêng cho pheùp thöïc hieän, khoâng cao. Keát luaän sau cuøng laø: phöông phaùp naøy khoâng phaûi laø toái öu hoaøn toaøn ñoái vôùi ngöôøi nghieân cöùu nhöng mang tính khaû thi hôn neáu thöïc hieän coâng vieäc caûi tieán cuõng nhö tìm vaät töông öùng thay theá. d. Giaûi phaùp: * Maïch phaùt hoàng ngoaïi: Diod phaùt hoàng ngoaïi coù böôùc soùng l = 950nm (daõy phaùt l = 900 ¸ 1020 nm), thôøi gian treå laø 0,5ms, doøng tieâu thuï 20 ¸ 30mA. Khi söû duïng duøng theâm moät ñieän trôû haïn doøng töø 180 ¸ 330W. * Maïch thu hoàng ngoaïi: Maïch thu hoàng ngoaïi coù moät Diod thu loaïi Silic, DIN (Diod Infraronge), ñoä nhaïy l = 900 ¸ 950 nm thích hôïp vôùi maïch phaùt hoàng ngoaïi. Söû duïng tröïc tieáp boä thu hoàng ngoaïi nhaän tín hieäu cuûa boä ñieàu khieån xa cuûa Television SONY, giaù thò tröôøng khoaûng 10.000 ÑVN. Boä thu hoàng ngoaïi naøy hoaït ñoäng oån ñònh ôû möùc aùp +5VDC, coù ba chaân (moät chaân VCC, moät chaân Mass vaø moät chaân tín hieäu). * Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi heä thoáng laøm vieäc, ñaàu ñoïc luoân ôû traïng thaùi ñoïc. Ñaàu queùt nhaän tín hieäu ñoïc töø maïch trung taâm (noái Mass), ñeøn hoàng ngoaïi chieáu saùng, phaùt ra tín hieäu hoàng ngoaïi. Tuøy theo beà maët cuûa tôø giaáy laø saùng hay toái maø ñoä phaûn xaï tia hoàng ngoaïi maïch hay yeáu. Ñieän aùp ñöôøng tín hieäu cuûa ñaàu ñoïc tuøy thuoäc vaøo cöôøng ñoä chieáu cuûa tia hoàng ngoaïi, ñieän aùp naøy seõ qua boä khueách ñaïi thuaät toaùn (Opamp) ñeå chuyeån ñoåi möùc tín hieäu 0 hay 1. Tín hieäu naøy seõ ñöôïc truyeàn veà slot giao tieáp chôø CPU ñoïc vaøo. * Böôùc caûi tieán so vôùi ñeà taøi tröôùc: Ñaàu queùt ñöôïc khoáng cheá qua moät loã cöïc nhoû ñeå laøm taêng ñoä tinh cho tia queùt. Ñaàu queùt vaø ñaàu ñoïc ñöôïc thieát keá coù theå chuyeån ñoäng tònh tieán treân cuøng moät caàn queùt do moät ñoäng cô böôùc loaïi nhoû ñieàu khieån, laáy trong oå ñóa meàm1,2 MB. Caàn queùt, mang ñaàu ñoïc vaø ñaàu queùt coù theå tröôït tònh tieán treân thanh tröôït doïc theo chieàu ngang cuûa giaáy queùt. Caàn queùt do moät ñoäng cô böôùc loaïi lôùn ñieàu khieån, laáy trong maùy in kim-ñoäng cô keùo ñaàu oå kim. Lôïi ñieåm cuûa nhöõng caûi tieán naøy laø: Ñoä tinh tia queùt cao hôn vaø ñaàu ñoïc_queùt coù theå chuyeån ñoäng tònh tieán: thích hôïp cho xöû lyù aûnh möùc saéc neùt hôn, roâng hôn theo ñuùng yeâu caàu. Caàn queùt di ñoäng ñöôïc: coù theå ñoïc ñöôïc moïi phöông thöùc boá trí vò trí ñaùnh daáu traéc nghieäm. Duøng ít ñaàu ñoïc_queùt hôn. Khuyeát ñieåm cuûa nhöõng caûi tieán naøy laø: Toån hao coâng suaát cao hôn. Tieáng oàn do ñoäng cô sinh ra (raát nhoû). Keát luaän: Ngöôøi thöïc hieän ñeà taøi quyeát ñònh aùp duïng giaûi phaùp vaø nhöõng caûi tieán naøy ñeå thöïc hieän ñeà taøi chính vì tính linh hoaït, tính kinh teá cuõng ñoä tin caäy sau khi ñaõ thöïc nghieäm. Do moãi linh kieän ñöôïc thieát keá bôûi moät nhu caàu nhaát ñònh naøo ñoù, trong moät hay moät soá heä thoáng. Ngoaøi caùc caùc IC chuyeân duøng laø nhaø saûn xuaát thieát keá theo moät chuaån möïc rieâng neân tính oån ñònh cuûa chuùng khaù cao, rieâng caùc IC soá laø ñöôïc thieát keá cho nhu caàu roäng raõi cuûa nhieàu nhaø thieát keá neân khi aùp duïng cho vieäc thieát keá moät maïch coù tính naêng rieâng bieät ñoâi khi xuaát hieän hieän töôïng hoaït ñoäng baát oån. Ñeå giuùp cho heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh maïch caàn coù moät soá maïch hoã trôï cho hoaït ñoäng cuûa maïch. Chính vì nhu caàu aáy maø trong maïch thieát keá caàn söû duïng moät soá maïch coù taùc duïng hoã trôï nhö sau: Maïch Autoreset. Maïch ñeäm vaø coâng suaát phaàn cô. Maïch khueách ñaïi tín hieäu. I. MAÏCH AUTORESET: Ñaây chæ laø moät phaàn nhoû trong heä thoáng coù chöùc naêng taïo moät xung taùc ñoäng vaøo chaân Clear cuûa 74LS192 (Clr, chaân soá 14). Chaân clear cuûa 74LS192 chòu taùc ñoäng ôû möùc cao. Coù nghóa laø khi ta ñöa tín hieäu [1] vaøo chaân mang teân Clear seõ laøm cho 74LS192 quay trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu, taùc ñoäng naøy ñöôïc goïi laø Reset boä ñeám. Do chöông trình ñieàu khieån heä thoáng luoân laø 0H, chính thao taùc Reset seõ xaùc laäp traïng thaùi ban ñaàu cuûa caùc IC 74LS192 laø 0H. Nhö vaäy chaân Clear thöôøng ôû traïng thaùi thaáp. Chæ khi naøo caàn Reset laïi 74LS192 taïm thôøi chaân Clear ñöôïc ñöa leân traïng thaùi cao. Trong thieát keá chæ caàn Reset laïi traïng thaùi ban ñaàu khi coù nguoàn cung caáp vaø ñoâi khi caàn neân Reset khi heä thoáng bò söï coá ñieàu khieån neân maïch coøn caàn coù phaàn Reset baèng tay. Maïch naøy chæ ñöôïc öùng duïng cho phaàn Autoreset cuûa maïch Ñieàu khieån ñoäng cô böôùc. 1. Maïch Reset ñôn giaûn: * Khi coâng taéc môû thì chaân Reset noái vôùi Vcc ôû traïng thaùi cao. * Khi ñoùng coâng taéc thì chaân Reset xuoàng thaáp tính naêng reset coù taùc ñoäng. Hình 08: sô ñoà nguyeân lyù cho maïch Reset ñôn giaûn * Khuyeát ñieåm cuûa maïch :traïng thaùi ban ñaàu cuûa maïch chính laø giaù trò cuûa nguoàn cung caáp khi cung caáp tín hieäu Reset seõ mang giaù trò [1] vì vaäy ta khoâng theå xaùc laäp laïi moät traïng thaùi Reset xaùc laäp oån ñònh trong moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù. Do ñoù, ta caàn phaûi giöõ cho tín hieäu Reset mang giaù trò [0] thì taùc ñoäng Reset môùi taùc ñoäng ñöôïc. 2. Maïch AutoReset cho heä thoáng: Hình 09: Sô ñoà nguyeân lyù maïch Autoreset Ñeå khaéc phuïc cho nhöôïc ñieåm cuûa maïch treân ta ñöa ra sô ñoà nguyeân lyù AutoReset cho heä thoáng nhö sau : Nhö vaäy ôû maïch AutoReset heä thoáng chuùng ta söû duïng theâm moät tuï ñieän nhaèm keùo daøi thôøi gian ôû möùc cao cuûa traïng thaùi Reset. Khoaûng thôøi gian naøy phuï thuoäc vaøo giaù trò tuï C_RS vaø ñieän trôû R_RS döïa treân phöông trình naïp tuï. Maïch AutoReset naøy hoaït ñoäng nhö sau: Khi ta ñoùng coâng taéc nguoàn (nguoàn aùp cung caáp, Vcc, coù giaù trò laø 05 VDC, töông thích vôùi caùc möùc aùp söû duïng trong maïch ñieàu khieån), ñieän naïp vaøo tuï C neân trong moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù chaân mang tín hieäu Reset seõ mang giaù trò ñieän aùp cao (ñieän aùp naøy chính laø ñieän aùp vi phaân laáy treân ñieän trôû R_RS) töông öùng vôùi traïng thaùi hoaït ñoäng [1]. Tín hieäu naøy qua coång OR (IC 74LS32) ñeå laøm chuaån möùc tín hieäu vaø taùc ñoäng ñeán caùc chaân Clear cuûa caùc IC 74LS192 ñeå xaùc laäp traïng thaùi ban ñaàu cho chuùng. Sau thôøi gian quaù ñoä vaø naïp ñaày cuûa tuï aùp treân tuï ñaït leân ñieän aùp 5v, ñieän aùp vi phaân treân R_RS töông öùng möùc 0V, ñöa chaân Clear veà traïng thaùi khoâng taùc ñoäng, maïch hoaït ñoäng bình thöôøng. Trong thöïc teá, möùc aùp treân R_RS khoâng trôû veà möùc khoâng maø noù chæ caàn chuyeån veà möùc aùp ñuû ñeå coång OR nhaän bieát vaø chuyeån sang traïng thaùi möùc [0]. Choïn R_RS = 10kW, C_RS = 10mF, thôøi haèng naïp (thöïc hieän Autoreset) laø t = R_RS.C_RS. Phím SW_RS duøng ñeå Reset khi coù nhu caàu. Khi taùc ñoäng, SW_RS noái nguoàn Vcc vôùi ñaàu treân ñieän trôû R_RS. Aùp treân R_RS ñaït möùc [1], tín hieäu Reset ñöôïc xaùc laäp. III. MAÏCH ÑEÄM VAØ MAÏCH COÂNG SUAÁT PHAÀN CÔ: Maïch ñeäm vaø maïch coâng suaát phaàn cô ñöôïc aùp duïng trong maïch ñieàu khieån ñoäng cô böôùc. Maïch ñöôïc thieát keá ban ñaàu laø maïch khueách ñaïi kieåu CC vaø CE noái tieáp lieân taàng ñeå thöïc hieän chöùc naêng ñeäm doøng, naâng aùp vaø taêng cöôøng doøng cung caáp cho ñoäng cô böôùc. Hình 10: Sô ñoà nguyeân lyù maïch ñeäm vaø khueách ñaïi coâng suaát ñieàu khieån moät pha ñoäng cô böôùc Sô ñoà thieát keá maïch coâng suaát ñöôïc thöïc hieän nhö sau: Trong ñoù cuoän daây L1 chính laø töôïng tröng cho moät pha cuûa ñoäng cô böôùc vaø cuõng laø taûi chính cho maïch thieát keá. Diod D1 coù nhieäm vuï choáng doøng ñoå qua moái noái BE cuûa SQ_DC1, traùnh hieän töôïng ñaùnh thuûng moái noái naøy khi maát pha treân L1. Diod D2 coù nhieäm vuï gioáng nhö Diod D1. D2 coù vai troø laø giaûi phoùng naêng löôïng treân L1 khi maát pha treân L1. RBB vaø RB laø hai ñieän trôû phaân cöùc cho SQ_DC1 (goïi laø Q1) vaø Q_DC1 (goïi laø Q2). Vieäc tính toaùn caùc ñieän trôû naøy ñöôïc tieán haønh nhö sau: Trong thöïc nghieäm cho ta heä soá khueách ñaïi cuûa Q_DC1 Q1 (D468, tra cöùu saùch coù hfe= 85¸240, Icmax= 1A) laø hfe= 120; heä soá khueách ñaïi cuûa SQ_DC1 (C828, tra cöùu saùch coù hfe= 130¸520, Icmax= 50mA) laø hfe= 253. Coâng suaát ñònh möùc cuûa moät pha laø 05VA ñieän theá söû duïng laø 12VDC. Trong ñoù, maïch söû duïng ñieän theá cung caáp laø 11,3VDC (12-0,7VDC- ñieän aùp ghim aùp treân diode nguoàn). Vaäy doøng caàn cung caáp cho moät pha laø 0,44A » 0,5A RB chính laø ñieän trôû phaân cöïc cho cöïc B cuûa BJT Q_DC1. IB2 = = = 0,003687 3,7mA RB2 = = 976,32 W Choïn RB2 = 1KW Vaäy IB2 = = 0,0036A = 3,6mA ICQ2 = IB2hfe = 0,0036 x 120 = 0,432A (ñaït yeâu caàu). Coâng suaát RB ñöôïc tính nhö sau: = 1000x(0,0036)2 = 0,0129 W Choïn RC = 1KW; 0,125W RBB laø ñieän trôû phaân cöïc cho cöïc B cuûa Q1. VCE1 = 0,2V. = 5-2*0,7- 0,2 = 3,4V ICQ1 = IB2= 3,7 mA IB1 = = = 0,0148mA (Thoûa cho coång ra cuûa CMOS) Choïn RB = 10 KW; 0,125W. IV. MAÏCH XAÙC LAÄP MÖÙC TÍN HIEÄU QUEÙT: Tín hieäu nhaän ñöôïc töø ñaàu ñoïc gôûi vaøo coù bieân ñoä khaù nhoû neân khoù coù theå phaân bieät giöõa hai möùc Logic 0 vaø 1. Yeâu caàu ñaët ra laø chæ caàn khueách ñaïi aùp, möùc khueách ñaïi töø 3¸5 laàn. AÙp ngoõ ra laø aùp DC neân duøng aùp naøy ñeå ñieàu khieån tröïc tieáp traïng thaùi ngaét daãn cuûa BJT taïo tín hieäu xaùc laäp möùc [0] hay [1]. Do ñoù, trong maïch tín hieäu coù thieát keá theâm hai maïch khueách ñaïi tín hieäu ngoõ ra tröôùc khi gôûi tín hieäu naøy veà maïch trung taâm (Driver Card), duøng BJT, ñeå xaùc laäp hai nguoàn tín hieäu naøy. Döïa treân nguyeân lyù hoïat ñoäng cuûa maïch maéc kieåu CE, hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñoùng ngaét, maïch thöïc teá ñöôïc thieát keá nhö sau: Hình 11: Sô ñoà nguyeân lyù maïch khueách ñaïi tín hieäu duøng BJT D468 Trong ñoù R1 laø ñieän trôû caùch nguoàn, choïn giaù trò 10KW. Ñeå giaûm hieän töôïng nhieãu tín hieäu neân maéc theâm ñieän trôû RB giöõa cöïc B vaø GND. I. MAÏCH GIAO TIEÁP: Maïch giao tieáp ñöôïc xaây döïng döïa treân nguyeân lyù giao tieáp song song qua coång maùy in. Maïch söû duïng vi maïch giao tieáp PPI 82A55 laøm cô sôû chính. Söû duïng caùc vi maïch soá ñeå khoáng cheá quaù trình giao tieáp vaø qua ñoù ñònh vò chính xaùc caùc Port quy ñònh thöïc hieän vieäc trao ñoåi thoâng tin. Döõ lieäu cuõng nhö thoâng tin ñöôïc trao ñoåi giöõa maïch (theû maïch; card) ngoaøi vaø CPU cuûa maùy tính caù nhaân (PC: Person Computer) giaùn tieáp tieán haønh thoâng qua vi maïch PPI 82A55. PPI 82A55 laø moät vi maïch chuyeân duøng cho vieäc giao tieáp vaø trao ñoåi döõ lieäu. Vôùi thanh ghi ñieàu khieån, PPI 82A55 thöïc hieän raát nhieàu chöùc naêng khaùc nhau vaø tuøy vaøo mong muoán cuûa ngöôøi söû duïng. Öu ñieåm cuûa vi maïch chính laø nhôø vaøo caùc thanh ghi ñeäm (shift register), caùc thanh ghi naøy choát laïi döõ lieäu xuaát ra. Ñeà taøi chæ yeâu caàu ôû möùc ñoä ñôn giaûn, ñoù laø trao ñoåi döõ lieäu. Ñeå naâng cao tính ña naêng cuûa vi maïch 82A55, maïch giao tieáp ñöôïc thieát keá ôû möùc ñoä ñôn giaûn nhöng tieän duïng. Ñôn giaûn ôû choã chæ söû duïng ít IC soá keøm theo ñeå khoáng cheá taàm hoaït ñoäng cuûa vi maïch, maïch chæ söû duïng boán (04) IC vaø boán (04) tuï loïc ngoaøi ra khoâng söû duïng theâm baát cöù linh kieän thuï ñoäng naøo khaùc. Tieän duïng ôû choã, tuøy theo yeâu caàu giao tieáp maø ngöôøi söû duïng coù theå cho vi maïch thöïc hieän coâng vieäc giao tieáp theo yù muoán, baèng caùch laäp trình tröïc tieáp treân thanh ghi ñieàu khieån cuûa PPI 82A55. Vôùi ba caëp chuyeån maïch (jumper) coù theå söû duïng tôùi 32 caûng giao tieáp. Ngoaøi ra maïch coøn thieát keá theâm phaàn nguoàn ñeå cung caáp cho boä phaän ngoaïi vi caùc möùc aùp ±5VDC, ±12VDC, GND. Sô ñoà khoái cuûa maïch giao tieáp: SÔ ÑOÀ KHOÁI MAÏCH GIAO TIEÁP Tieán haønh tìm hieåu caáu truùc, sô ñoà khoái vaø taäp leänh cuûa vi maïch PPI 82A55 cuõng nhö sô ñoà chaân vaø chöùc naêng caùc chaân cuûa Slot XT, keát hôïp vôùi nhu caàu cuûa ñeà taøi, maïch “Giao tieáp” ñöôïc thieát keá nhö sau: SÔ ÑOÀ MAÏCH MAÏCH GIAO TIEÁP Trong ñoù: LINH KIEÄN Linh kieän Giaù trò Chöùc naêng C1,C2,C3 100nF Loïc nguoàn cho caùc IC 1,2,3 J1,J2,J3 Choïn ñòa chæ coá ñònh cho maïch giao tieáp SV2 Caûng ra; Port ABC, Supply IC1 7404,7414 IC coång NOT IC2 7430 IC coång NAND 8 ngoõ vaøo IC3 7432 IC coång OR U1 82C55A IC PPI, giao tieáp BUS Bus Giaù trò YÙ nghóa VCC, GND 5V Nguoàn cung caáp, laáy töø Slot XT cuûa PC IO Data PA0¸PC7 Ngoõ ra cuûa PPI 82A55 Address A0¸A9 Caùc ñöôøng ñòa chæ cuûa Slot XT Data D0¸D7 Caùc ñöôøng döõ lieäu cuûa PC truyeàn qua Slot XT Cotrol Data Slot RD\,WR\,… Caùc tín hieäu ñieàu khieån laáy töø Sloùt XT Cotrol RD\,WR\,… Caùc tín hieäu ñieàu khieån PPI sau khi xöû lyù Maïch ñöôïc thieát keá treân phaàn meàm EAGLE. Sau khi kieåm tra sô boä caùc ñöôøng noái, tieán haønh veõ maïch in thöû baèng chöùc naêng Auto cuûa EAGLE, quaù trình veõ maïch in thöû chính laø böôùc tính toaùn ñeå saép xeáp linh kieän treân board sau cho hôïp lyù vaø chieám ít khoâng gian treân maïch in nhaát. Choïn ñöôïc nhöõng vò trí thích hôïp cho moãi linh kieän treân board maïch, ghi laïi file backup ñeà phoøng seõ coù söï söûa chöõa veà sau (coâng vieäc naøy thöôøng ñöôïc thöïc hieän trong suoát quaù trình thieát keá cuûa moãi maïch), tieán haønh veõ maïch in. Sau khi thöïc hieän chöùc naêng Auto, kieåm tra ñöôøng noái giöõa board vaø schematic, noái toát, chænh laïi caùc ñöôøng daây noái cho hôïp lyù hôn. Trong thöïc teá, khi veõ baèng thuû coâng (veõ baèng caùc chöùc naêng) qua kinh nghieäm cuûa hai laàn veõ baèng chöùc naêng töï ñoäng, maïch goïn hôn, ñeïp hôn vaø ít loã xuyeân maïch hôn. Ghi chuù caùc yeáu toá quan troïng leân maïch. Laøm maïch in. Kieåm tra treân maïch in caùc loå xuyeân maïch, caùc ñöôøng maïch gaàn nhau. Maïch toát, thöû laïi töøng linh kieän rôøi, haøn ñeá chaân, haøn linh kieän, laép IC. Kieåm tra laïi maïch laàn cuoái tröôùc khi laép vaøo Slot XT treân PC. Vieát chöông trình ñieàu khieån thöû maïch. Phaân tích maïch: Vi maïch coång ñaûo (7404) keát hôïp vôùi vi maïch coång ñaûo vaø (7430) taïo neân söï khoáng cheá ñòa chæ ñieàu khieån baèng caùch khoáng cheá chaân Chip Select cuûa PPI 8255A. Ñòa chæ hoaït ñoäng cuûa PPI laø 11000XXXXXB = 1100000000B + XXXXXB = 300H + (00H ¸ 1FH). Boä ba jumper (J1, J2, J3) ñaët tröôùc caùc ñöôøng ñòa chæ A0, A1, A2, A3, A4 taïo neân söï löïa choïn (22) x (23) = 4 x 8 = 32D = 1FH ñöôøng ñòa chæ boä nhôù. Caùc chaân ñieàu khieån ñoïc, ghi töø Slot XT ñöôïc noái vôùi chaân RD\, WR\ cuûa PPI 8255A thoâng qua caùc coång OR, caùc coång naøy coù coâng duïng laøm treã pha cuûa tín hieäu ñieàu khieån. Chaân Reset cuûa PPI ñöôïc noái tröïc tieáp vôùi chaân B2 cuûa Slot XT (chaân Reset). Caùc chaân A0 vaø A1 cuûa vi maïch 8255A laàn löôït ñöôïc noái tröïc tieáp vôùi chaân A31 vaø A30 cuûa khe giao tieáp môû roäng XT (chaân SA0 vaø SA1). Nguoàn cung caáp cho card laáy tröïc tieáp töø maùy tính thoâng qua caùc chaân B1, B10, B31 (GND) vaø B3, B29 (VCC; + 5VDC) cuûa Slot XT. Slot SV2 laø caùc caûng ra Port A, Port B, Port C vaø Supply cuûa PPI. Trong ñeà taøi naøy, do phaïm vi söû duïng khaù roäng, caû ba caûng A, B vaø C ñeàu ñöôïc söû duïng neân khoâng taùch caùc Port ra laøm töøng Slot ñeå truyeàn döõ lieäu ra ngoaøi. * Nhöõng kinh nghieäm ruùt ra ñöôïc sau khi thöïc hieän maïch “Giao tieáp”: Vieäc thieát keá phaûi gaén lieàn vôùi tính linh hoaït trong vieäc söû duïng taøi nguyeân hieän coù. Vieäc thieát keá phaûi döïa treân nhu caàu. Thieát keá khoâng chæ döïa treân taøi nguyeân, kieân thöùc, saùch vôû maø phaûi döïa treân söï ñaùp öùng cuûa thò tröôøng linh kieän ñieän töû. Caàn phaûi chuù yù treân moïi lónh vöïc lieân quan ñeán maïch. * Keát quaû ñaït ñöôïc: Maïch chaïy toát. Coù theå laäp trình ñieàu khieån maïch. Ñuùng vôùi muïc ñích vaø yeâu caàu ñaët ra. Maïch goïn, khoâng caàn phaûi caân chænh, haøn noái theâm. * Sô ñoà maïch in xin vui loøng xem phuï luïc A. II. MAÏCH GIAÛI MAÕ TÍN HIEÄU ÑIEÀU KHIEÅN: (ñöôïc xem laø maïch trung taâm) Maïch giaûi maõ tín hieäu ñieàu khieån thöïc ra chæ laø maïch ñeäm döõ lieäu giöõa maïch ngoaøi vaø maïch giao tieáp beân trong maùy tính ñoàng thôøi giaûi maõ caùc tín hieåu ñieàu khieån ñöôïc truyeàn ñeán. Maïch ñöôïc thieát keá theo sô ñoà khoái sau: SÔ ÑOÀ KHOÁI MAÏCH GIAÛI MAÕ TÍN HIEÄU ÑIEÀU KHIEÅN Maïch laáy tín hieäu tröïc tieáp töø card giao tieáp ñöa ra, sau ñoù caân aùp ra möùc logich 0 hay 1 (0V hay 5V) nhôø vaøo caùc ñieän trôû maûng (array). Giaûi maõ tín hieäu ñieàu khieån töø Port A, thoâng qua caùc IC 74LS00, 74LS192 vaø 4555 ñeå laáy ñöôïc tín hieäu ñieàu khieån ñoäng cô böôùc truyeàn qua caùc jumper ñeå truyeàn qua maïch coâng suaát. Truyeàn tín hieäu cuûa port C sang maïch queùt, caùc tín hieäu coøn laïi ñöôïc xöû lyù vaø truyeàn ñi. Maïch söû duïng moät IC 74164 (ñeå choát döõ lieäu ñaàu ra, tín hieäu naøy card giao tieáp seõ ñoïc vaøo ñeå xöû lyù, thoâng qua port B). Döôùi ñaây laø sô ñoà maïch maïch Giaûi maõ ñieàu khieån ñoäng cô böôùc, ñöôïc thieát keá sau khi thöû nghieäm ñoái vôùi töøng maïch leû (maïch ñôn, thí nghieäm kieåm chöùng treân töøng IC). SÔ ÑOÀ MAÏCH TRUNG TAÂM Trong ñoù: LINH KIEÄN Linh kieän Giaù trò Chöùc naêng RN1¸4 1KW Ñieän trôû maûng keùo leân, cho caùc tín hieäu PortABC. C1¸11 100nF Loïc nguoàn. SV1 Caûng vaøo, Port ABC, tín hieäu töø maïch giao tieáp. SV3 Caûng vaøo ra, trao ñoåi tín hieäu vôùi caàn queùt. 74LS32 Giaûi maõ Autoreset. 74LS00 Giaûi maõ tín hieäu ñieàu khieån vaø voøng laëp. 74LS192 Taïo voøng laëp. 4555 Giaûi maõ tín hieäu nhò phaân sang tín hieäu thaäp phaân. J1¸6 Truyeàn tín hieäu ñieàu khieån ñeán maïch coâng suaát. Phaân tích maïch: Tín hieäu töø card giao tieáp sau khi truyeàn qua SV1 ñöôïc caùc ñieän trôû maûng RN1, RN2, RN3 vaø RN4 laøm chuaån möùc logic 0 hay 1 (tín hieäu truyeàn song song chæ truyeàn vôùi khoaûng caùch ngaén, vôùi ñoaïn ñöôøng truyeàn daøi tín hieäu seõ bò suy giaûm). Chaân PC5 choïn laøm chaân Reset ñeå xaùc laäp laïi traïng thaùi khôûi ñieåm cuûa IC 74164, chaân PC4 laø tín hieäu nhòp döõ lieäu. Tín hieäu vaøo chaân AB ñöôïc laáy tröïc tieáp töø maïch queùt gôûi veà. Tín hieäu naøy ñoàng thôøi truyeàn qua coång OR ñeå laøm chuaåân möùc logic vaø truyeàn tín hieäu naøy qua Port C veà PC. Tín hieäu ñöôïc choát ôû IC 74164 seõ thoâng qua RN1 ñeán chôø ôû PortB chôø CPU ñoïc vaøo. Tín hieäu ERR1, ERR2 (loãi 1, loãi 2) laàn löôït qua caùc chaân 1, 2 cuûa SV3 ñeán coång OR (IC2D) vaø chôø CPU ñoïc vaøo. Tín hieäu TH_Page, laø tín hieäu theo doõi xem coù giaáy hay khoâng, löôït qua chaân 3 cuûa SV3 vaø chôø CPU ñoïc vaøo. Maïch ñieàu khieån ñoäng cô böôùc laøm vieäc treân cô sôû cuûa maïch queùt tuaàn töï. Maïch duøng vi maïch ñeám 74LS192 (vôùi thieát keá ban ñaàu duøng vi maïch 4022B) vaø vi maïch giaûi maõ nhò phaân sang maõ thaäp phaân, 4555B. Söï keát hôïp cuûa hai vi maïch naøy taïo ra maïch queùt tuaàn töï boán (04) böôùc, coù theå chuyeån traïng thaùi töø queùt thuaän sang queùt nghòch hay ngöôïc laïi. Thöïc hieän chöùc naêng naøy laø nhôø vaøo vi maïch 74LS192 coù laø loaïi ñeám thuaän nghòch (up/down counter). Vi maïch naøy keát hôïp vôùi moät coång NAND taïo thaønh moät boä ñeám voøng leân xuoáng (boán böôùc). Xung Ck vaø tín hieäu ñieàu khieån up/down nhaän töø Port A qua ñieàu khieån baèng coång NAND (74LS00) taïo ra xung Ck_up hay Ck_down taùc ñoäng vaøo chaân Ck töông öùng cuûa 74LS192 (chaân soá 04: Ck_up; chaân soá 05: Ck_down). Tröôøng hôïp ñeám leân: khi QC leân möùc [1] (chuyeån tieáp töø giaù trò 0011B leân 0100B) seõ taïo neân xung qua coång OR (coång duøng chung vôùi chöùc naêng Autoreset) taïo möùc logic [0] taùc ñoäng vaøo Clr (chaân soá 14), voøng ñeám trôû veà giaù trò 00B, voøng laëp cöù theá tieáp tuïc. Tröôøng hôïp ñeám xuoáng: khi QD leân möùc [1] (chuyeån tieáp töø giaù trò 0000B leân 1111B) seõ taïo neân xung qua coång NAND taïo möùc logic [0] taùc ñoäng vaøo LD (chaân soá 11, load), giaù trò ñaët tröôùc seõ ñöôïc ñöa ra (AB=[1] vaø CD=[0]»0011B) voøng ñeám trôû veà giaù trò 11B,voøng laêp cöù theá tieáp tuïc. Giaù trò cuûa QA, QB ñöôïc chuyeån ñeán tín hieäu vaøo (A,B töông öùng) töông öùng cuûa IC 4555B, IC naøy seõ chuyeån giaù trò nhò phaân naøy ra giaù trò thaäp phaân truyeàn ñeán maïch coâng suaát ñeå ñieàu khieån ñoäng cô böôùc. Ñeà taøi söû duïng taát caû laø naêm (05) ñoäng cô. Ñeå ñaûm baûo tính chính xaùc trong tính chaát cô hoïc, ñoäng cô böôùc (step motor) ñöôïc söû duïng thay cho ñoäng cô DC trong caùc phaàn chính yeáu. Trong quaù trình thöû nghieäm ñoäng cô böôùc, caùc chæ soá thu ñöôïc lieät keâ trong baûng sau: BAÛNG THOÂNG SOÁ KYÕ THUAÄT CAÙC ÑOÄNG CÔ BÖÔÙC SÖÛ DUÏNG TRONG THIEÁT KEÁ Type Vmax (V) Pmax (W) Phase Deg /Step Ghi chuù 231M-C351-03 10 5 04 1,8 Ñoäng cô keùo beä doø 457M-C961-23 10 5 04 1,8 Ñoäng cô cuoán giaáy 14769070-60 10 1 04 1,8 Ñoäng cô keùo caàn doø DC 12V 12 2 01 Ñoäng cô laáy giaáy DC 12V 12 2 01 Ñoäng cô keùo phuï giaáy Trong maïch ngoaøi nhöõng maïch giaûi maõ noùi treân caàn phaûi nhaéc ñeán vai troø khoâng nhoû cuûa maïch Autoreset vaø boä phaän loïc nguoàn. Maïch Auto Reset ñöôïc theát keá döïa treân nguyeân lyù quaù trình naïp xaû tuï, cuï theå laø laáy aùp treân ñieän trôû vi phaân ñeå laøm tín hieäu Reset. Khi coù ñieän tuï seõ töï ñoäng naïp ñaày vaø trong thôøi gian quaù ñoä naøy cuûa tuï ñieän, aùp treân ñieän trôû tích phaân, R_RS, mang giaù trò cao vaø giaûm daàn theo thôøi gian nghòch löu vôùi giaù trò aùp treân tuï. Giaù trò aùp treân R_RS qua coång ñeäm OR (coång A-74LS32) ñeå laøm chuaån möùc logic ([0] hay [1]) sau ñoù truyeàn tín hieäu naøy ñeán chaân thöù nhaát cuûa coång OR thöù B, C, D (chaân thöù hai töông öùng cuûa caùc coång naøy ñöôïc lieân keát vôùi caùc chaân QC cuûa 74LS192) vaø truyeàn ñeán chaân Clr cuûa 74LS192 (möùc logic [1]) laøm cho IC naøy töï ñoäng Reset thieát laäp laïi traïng thaùi ban ñaàu. Maïch loïc nguoàn ñôn giaûn chæ laø caùc tuï loïc ñaët tröôùc caùc chaân nguoàn cuûa IC soá ñeå loïc heát caùc tín hieäu nhieåu xuoáng Mass. * Sô ñoà maïch in xin xem phaàn phuï luïc A. Coâng vieäc cuoái cuøng cuûa vieäc thieát keá ñoù chính laø thieát keá vaø xaây döïng phaàn meàm ñieàu khieån toaøn boä heä thoáng. Phaàn meàm ñöôïc vieát baèng phaàn meàm laäp trình caáp cao, ngoân ngöõ laäp trình PASCAL. Trong giôùi haïn cuûa vieäc trình baøy ñeà taøi ngöôøi thöïc hieän chæ ñöa ra moät soá thuû tuïc chính vaø sô ñoà khoái moâ taû phöông caùch hoaït ñoäng cuûa chuùng. Sau laø phaàn trình baøy veà phaàn meàm ñieàu khieån, phaàn naøy goàm coù: Caøi ñaët Jumper cuûa maïch Giao tieáp vaø söï hoã trôï cuûa Mainboard (caøi ñaët CMOS). Xaây döïng sô ñoà khoái thö vieän Driver. Phaân tích moät thuû tuïc maãu. I. CAØI ÑAËT: Tröôùc heát chuùng ta neân caøi ñòa chæ coá ñònh treân maïch Giao tieáp, coâng vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch gaén jumper noái lieàn hai chaân 2-3 cuûa caùc slot J1, J2, J3; thöïc hieän coâng vieäc naøy laø ta choïn ñòa chæ coá ñònh laø 300H (ta coù theå caøi ñaët ñòa chæ coá ñònh laø bao nhieâu tuøy theo nhu caàu). Ñòa chæ boä nhôù cuûa maïch laø 300H¸303H töông öùng vôùi: Ñòa chæ boä nhôù: Ñòa chæ thöïc: 300H : ñòa chæ Port A. 301H : ñòa chæ Port B. 302H : ñòa chæ Port C. 303H : ñòa chæ Thanh ghi ñieàu khieån. Sau khi naém ñöôïc ñòa chæ boä nhôù cuûa caùc Port nhôø vaøo coâng thöùc: Ñòa chæ coá ñònh+ 0H : ñòa chæ Port A. Ñòa chæ coá ñònh+ 1H : ñòa chæ Port B. Ñòa chæ coá ñònh+ 2H : ñòa chæ Port C. Ñòa chæ coá ñònh+ 3H : ñòa chæ Thanh ghi ñieàu khieån. Ta tieán haønh caøi ñaët laïi CMOS cuûa maùy tính ñeå cho maùy tính hoã trôï vaø kieåm tra ñòa chæ chuùng ta caøi ñaët. Coâng vieäc caøi ñaët laïi CMOS thöïc hieän nhö sau: Taét maùy, khôûi ñoäng laïi. Khi maùy kieåm tra Ram xong nhaán phím Delete ñeå vaøo söûa chöõa laïi CMOS. Choïn muïc Power Management Setup. Choïn muïc I/O Region Access Check. Duøng phím PageUp vaø PageDown ñeå choïn trò soá cuûa muïc laø 300h-33Fh. Nhaán phím “ESC”, choïn Save and Quit, nhaán phím “Y”. Nhaán phím “Enter” Coâng vieäc hoaøn taát khôûi ñoäng laïi maùy tính laàn nöõa. II. XAÂY DÖÏNG SÔ ÑOÀ KHOÁI THÖ VIEÄN DRIVER: Thö vieän Driver laø moät trong soá nhöõng thö vieän ñöôïc vieát ñeå xaây döïng phaàn meàm ñieàu khieån maùy chaám ñieåm traéc nghieäm. Thö vieän naøy ñöôïc vieát baèng ngoân ngöõ laäp trình PASCAL, bao goàm 11 thuû tuïc con, duøng ñeå ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô vaø truy xuaát döõ lieäu heä thoáng. Thö vieän naøy söû duïng moät Unit teân VAR_COM, laø thö vieän chöùa caùc haèng, bieán toaøn cuïc cuûa chöông trình. Cuï theå: UNIT VAR_COM; {Khai baùo teân Unit caàn taïo} INTERFACE {Khai baùo chung} TYPE File_Name_Type = String[16]; XY_Type = Record Hor : Word; Vert : Word; End; CONST L_Horizontal = 600; (*Chieàu daøi toái ña tín hieäu ñieàu khieån caàn queùt*) L_Scan = 100; (*Chieàu daøi toái ña tín hieäu ñieàu khieån queùt *) On = True; Off = False; Right = True; Left = False; Up = True; Down = False; VAR Sys_Error : Byte; DataA, DataB : Byte; DataC, CL, CH : Byte; Error : Boolean; (*PC3 : tín hieäu loãi Error *) Page : Boolean; (*PC2 : tín hieäu loãi Page *) Vert : Boolean; (*PC1 : tín hieäu Veritical *) Hor : Boolean; (*PC0 : tín hieäu Horizontal*) V_Count, H_Count, Sc_Count : Integer; Add_Port : Array [0..2] of Word; (* Add_Port 0 : Address Port A Add_Port 1 : Address Port B Add_Port 2 : Address Port C *) DataA_Bit : Array[0..7] of Boolean; (* Bit 0 : Clock Vertical Bit 1 : Up/Down Vertical Bit 2 : Clock Scan Bit 3 : Up/Down Scan Bit 4 : Clock Horizontal Bit 5 : Up/Down Horizontal Bit 6 : Motor DC 1st Bit 7 : Motor DC 2nd *) T_DL_CK : Word; (*Thôøi gian Delay cuûa xung CK*) T_DL_MDC : Word; (*Thôøi gian Delay cuûa Motro DC*) F_XY, (*File löu tröõ toïa ñoä XY*) F_Data, (*File löu tröõ traû lôøi maãu*) F_Sys, (*File löu tröõ traïng thaùi*) F_Ans : File; (*File löu tröõ keát quaû*) F_Error : Boolean; W_Data, (*Chieàu roäng döõ lieäu*) L_Data : Byte; (*Chieàu daøi döõ lieäu *) XY_Name : File_Name_Type; (*Teân môû roäng File toïa ñoä XY*) XY_Count : Word; (*Soá caëp toïa ñoä XY*) XY_Data : Array [1..500] of XY_Type;(*Maõng döõ lieâu, toái ña 500*) IMPLEMENTATION {Thi haønh} BEGIN END. {Keát thuùc thö vieän} Caùc thuû tuïc ta xaây döïng sô ñoà khoái trong chöông naøy laø: ProceDure ReadC; ProceDure CK; ProceDure MDC(DC1,DC2:Boolean); ProceDure Run_SM(Motor:Byte;Step:Integer); ProceDure SM_Standar(SM_H,SM_SC:Boolean); ProceDure Page_Out; ProceDure Page_In; ProceDure GoXY(H,V:Integer); ProceDure ResetData; ProceDure ReadB; ProceDure Scan; Trong sô ñoà khoái coù caùc töø vieát taét nhö:BA0¸7 (vieát taét cuûa bieán DataA_Bit[0..7]), PA0¸7 (vieát taét cuûa bieán DataA[0..7]). Thuû tuïc ReadC Star Read PortCL Bit C0 = 1 Bit C1 = 1 Bit C2 = 1 Bit C3 = 1 Hor=True Hor=False Vert=False Page=False Error=False Page=True Vert=True Error=True End Ñ Ñ Ñ Ñ S S S S Thuû tuïc naøy coù chöùc naêng ñoïc döõ lieäu töø Port C vaøo, tín hieäu PortCL, sau ñoù laøm chuaån laïi tín hieäâu (chæ laáy 04 bit thaáp PC0¸4) baèng caùch AND vôùi $0FH (15D). Sau khi ñaõ laøm chuaån tín hieäu, tuøy giaù trò cuûa töøng bit (laø [0] hay [1]) maø gaùn traïng traùi cuûa baùo cuûa côø töông öùng (HOR, VERT, PAGE, ERROR) laø [True] hay [False]. Thuû tuïc CK Star PA0¸5=0 I = 1 I > 5 BAi=true DataA or(1 shl i) I + 1 BA0,2,4 = False PortA = DataA DataA or $D5 Delay PortA = DataA End Ñ S Ñ S Thuû tuïc naøy coù nhieäm vuï taïo moät xung Ck cho maïch giaõi maõ ñieàu khieån. Noù seõ truyeàn tín hieäu ñieàu khieån ñeán maïch ñieàu khieån thoâng qua Port A- Tuøy theo yù nghóa cuûa töøng côø bit (DataA_Bit0¸7, BA0¸7) maø Data A ñöôïc ñieàu cheá töông öùng. Thuû tuïc MDC Star BA6=DC1 DC1=true BA7=DC2 DC2=true DataA or $40 DataA or $80 DataA and $BF DataA and $7F End Ck Ñ Ñ S S Thuû tuïc MDC vôùi hai tham soá ñöa vaøo laø DC1 vaø DC2 (daïng logic, Boolean). Tham soá ñöa vaøo seõ laøm bieán ñoåi hai côø traïng thaùi Data_Bit[6] (BA6) vaø Data_Bit[7] (BA7). Tuøy theo côø traïng naøy (laø [true] hay [false]) maø bit töông öùng cuûa DataA thay ñoåi theo (laø [1] hay [0]). Sau khi ñieàu cheá xong tín hieäu döõ lieäu DataA, truyeàn döõ lieäu naøy qua Port A baèng caùch goïi thuû tuïc CK. Thuû tuïc Run_SM Star I=1 I<Step BAMT =True Ck I+1 End Ñ S Thuû tuïc Run_SM coù nhieäm vuï cho moät ñoäng cô naøo ñoù trong 03 ñoäng cô böôùc (choïn baèng tham soá MT döa vaøo) hoaït ñoäng moät soá böôùc (do tham soá Step ñöa vaøo quyeát ñònh). Vôùi thuû tuïc naøy, coù theå choïn moät trong ba ñoäng cô böôùc ñeå ñieàu khieån. Trong ñoù, Mt=0 laø choïn ñoäng cô cuoán giaáy (Vert), Mt=1 laø ñoäng cô keùo ñaàu queùt (Scan) vaø neáu Mt=2 laø choïn ñoäng cô keùo caàn queùt (Hor). Soá böôùc ñöa vaøo ñöôïc khoáng cheá bôûi caùc möùc giôùi haïn. Thuû tuïc SM_Standar SM_H =true ReadC BAÏ5= Right Not Error Run_SM (2,1) ReadC Ñ Ñ S BA5= Left Run_SM (2,1) H_Count =1 SM_Sc =true ReadC BA3= Down Not Error Run_SM (1,1) ReadC Ñ Ñ S BA3= Up Run_SM (1,1) Sc_Count =1 S S Star End Thuû tuïc SM_Standar coù chöùc naêng chuyeån motor keùo caàn queùt vaø motor keùo ñaàu queùt veà vò trí chuaån. Nhaän hai tín hieäu H_SM vaø Sc_SM (daïng tín hieäu logic) ñeå nhaän bieát caàn chuyeån motor naøo veà möùc chuaån. Ñeå thöïc hieän ñuùng chöùc naêng naøy, tín hieäu Error nhaän töø ngoaøi vaøo laø chuaån ñeå nhaän bieát ñieåm chuaån. Tín hieäu Error töø ngoaøi vaøo ñöôïc ñieàu cheá moät laàn ñeå nhaän bieát tín hieäu thaät töø motor naøo gôûi ñeán. Thuû tuïc Page Out Ñ Ñ S S Star MDC (Off,On) BD1=Up ReadC Page =true Run_SM (0,1) ReadC I=1 I<=50 Run_SM (0,1) I+1 Delay MDC (Off,Off) End Thuû tuïc Page In Ñ Ñ S S Star MDC (On,Off) BD1=Up ReadC Page =false Run_SM (0,1) ReadC I=1 I<=10 Run_SM (0,1) I+1 Delay MDC (Off,Off) End Thuû tuïc GoXY X<0 Ñ BA5 =Right ABS(x) BA5 =Left Run_SM (2,x) Y<0 Ñ BA1 =Down ABS(y) BA1 =Up Run_SM (0,y) Star X= H-H_Count Y= V-V_Count End S S Thuû tuïc GoXY duøng ñeå di chuyeån caàn queùt ñeán moät toïa ñoä xy töông öùng theo H_Count vaø V_Count cuõng nhö toïa ñoä chuaån (V_Count=1, H_Count=1). Söû duïng thuû tuïc Run_SM di chuyeån hai motor ñeå caàn ñoïc ñeán ñuùng vò trí. Beân caïnh, xöû lyù caùc vuøng toïa ñoä vaø toïa ñoä caàn di chuyeån ñeán ñeå nhaän bieát höôùng di chuyeån ñuùng cuûa ñoäng cô. Thuû tuïc ABS(x) laø thuû tuïc toaùn hoïc trong Pascal duøng ñeå laáy giaù trò tuyeät ñoái cuûa x. Thuû tuïc Page Out vaø Page In laø hai thuû tuïc duøng ñeå cho giaáy ra hay laáy giaáy vaøo maùy. Nguyeân taéc laøm vieäc cuûa hai thuû tuïc naøy laø döïa vaøo tín hieäu Page ñoïc vaøo töø thuû tuïc ReadC. Ñoái vôùi thuû tuïc Page Out, nhaän dieän traïng thaùi coù giaáy (Page=True) vaø thöïc hieän vieäc cuoán giaáy ra (Step_Motor Vert Up, Motor Dc2 On) cho ñeán khi nhaän dieän traïng thaùi khoâng coù giaáy. Ñoái vôùi thuû tuïc Page In, nhaän dieän traïng thaùi khoâng giaáy (Page=False) vaø thöïc hieän vieäc cuoán giaáy vaøo (Step_Motor Vert Up, Motor Dc1 On) cho ñeán khi nhaän dieän traïng thaùi coù giaáy. Khi heát chu trình moãi leänh coù theâm moät soá böôùc ñeå cuoán heát giaáy ra khoûi maùy, ñoäng cô DC ñöôïc duy trì traïng thaùi hoaït ñoäng moät thôøi gian. Thuû tuïc ResetData Port C=$00 Port C=$10 Star End Thuû tuïc Reset Data duøng ñeå xoùa döõ lieäu vaø laäp laïi traïng thaùi ban ñaàu cho IC 74LS164. Khi söû duïng, thuû tuïc naøy gôûi ra Port C (CH) giaù trò $00 (00000000B) taïo xung xuoáng taùc ñoäng möùc [0] vaøo chaân CLR cuûa 74LS164, sau ñoù laäp laïi traïng thaùi chôø baèng caùch gôûi ra Port C (CH) giaù trò $10 (00010000B) taïo xung leân taùc ñoäng möùc aùp [1] vaøo chaân CLR cuûa 74LS164. Thuû tuïc Scan Port C=$30 Port C=$10 Star End Thuû tuïc Scan duøng ñeå ñoïc döõ lieäu queùt vaøo IC 74LS164. Khi söû duïng, thuû tuïc naøy gôûi ra Port C (CH) giaù trò $30 (00110000B) taïo xung leân taùc ñoäng möùc [1] vaøo chaân CLK cuûa 74LS164, laøm cho IC naøy ñoïc döõ lieäu ôû hai chaân AB (luùc naøy mang gia trò cuûa ñaàu queùt gôûi ñeán) vaøo vaø ñoàng thôøi dòch chuyeån thanh ghi beân trong noù, sau ñoù gôûi ra Port C (CH) giaù trò $10 (00010000B) taïo xung leân taùc ñoäng möùc aùp [0] vaøo chaân CLK cuûa 74LS164 taïo xung xuoáng ñeå keát thuùc moät xung ñoïc döõ lieäu. Thuû tuïc ReadB DataB =Port B ResetData Star End Thuû tuïc ReadB duøng ñeå ñoïc döõ lieäu queùt töø IC 74LS164 vaøo maùy. Khi söû duïng, thuû tuïc naøy ñoïc giaù trò cuûa 74LS164 thoâng qua Port B vaøo bieán DataB. Sau khi ñoïc döõ lieäu vaøo bieán DataB roài, tieán haønh gôûi xung ra ñeå xoùa döõ lieäu trong IC 74LS164 vaø thieát laäp traïng thaùi ban ñaàu cho noù baèng thuû tuïc Reset Data. III. PHAÂN TÍCH MOÄT THUÛ TUÏC MAÃU: Thuû tuïc tieán haønh phaân tích laø thuû tuïc CK, ñaây laø moät thuû tuïc duøng thöôøng xuyeân trong quaù trình ñieàu khieån. Thuû tuïc naøy coù nhieäm vuï taïo moät xung Ck cho maïch giaõi maõ ñieàu khieån. Noù seõ truyeàn tín hieäu ñieàu khieån ñeán maïch ñieàu khieån thoâng qua Port A- Tuøy theo yù nghóa cuûa töøng côø bit (DataA_Bit0¸7, BA0¸7) maø Data A ñöôïc ñieàu cheá töông öùng. Sô ñoà khoái cuûa thuû tuïc ñöôïc trình baøy nhö treân, sau ñaây laø chöông trình nguoàn ñöôïc vieât baèng ngoân ngöõ PASCAL. ProceDure CK; Var i:byte; Begin DataA:=DataA and $C0; (*Xoa het du lieu, tru bit 06, 07*) For i:=0 to 5 do If DataA_Bit[i]=True then DataA:=DataA or ($01 shl i); DataA_Bit[0]:=False; DataA_Bit[2]:=False; DataA_Bit[4]:=False; Port[Add_Port[0]]:=DataA; Delay(T_DL_CK); Port[Add_Port[0]]:=DataA and $D5; Delay(1); End; Phaân tích: Doøng 1: Procedure CK; –Khai baùo teân thuû tuïc, khi caàân goïi thuû tuïc naøy ta chæ caàn goïi teân tröïc tieáp trong chöông trình chính (hay thuû tuïc hay haøm khaùc). Ñaây laø moät thuû tuïc khoâng coù tham soá. Doøng 2: Var –Thoâng baùo: baét ñaàu khai baùo bieán cuïc boä. Doøng 3: I:Byte; –Khai baùo moät bieán teân laø “I” kieåu Byte (chieàu roäng töø döõ lieäu laø 08 bit). Bieán naøy duøng cho con chaïy cuûa doøng For. Do giôùi haïn doøng chaïy cuûa doøng For chæ laø 6 böôùc neân choïn I kieåu byte (giaù trò lôùn nhaát laø 255). Doøng 4: Begin –Khai baùo baét ñaàu phaàn chöông trình cuûa thuû tuïc. Doøng 5: DataA:=DataA and $C0; –Xoùa döõ lieäu Data A, giöõ laïi giaù trò cuûa hai bit 6 vaø 7 (DataA6: ñieàu khieån ñoäng cô DC1; DataA7: ñieàu khieån ñoäng cô DC1). Thöïc hieän ñieàu naøy baèng caùch AND döõ lieäu DataA vôùi giaù trò $C0 (Giaù trò thaäp luïc phaân: $C0 chuyeån sang giaù trò nhò phaân laø : 1100000B). Doøng 6: For i:=0 to 5 do –Thöïc hieän leänh taïo voøng laäp trình töï “For … do”. Voøng laäp naøy thöïc hieän 06 voøng ñeå xeùt duyeät giaù trò töø DataA_Bit[0] ñeán DataA_Bit[5]. Doøng 7: If DataA_Bit[i]=True then DataA:=DataA or ($01 shl i); –Leänh xeùt ñieâu kieän, neáu tröôøng hôïp côø DataA_Bit[I] ñang troû ñeán baät (coù giaù trò [True]) thì Bit töông öùng trong bieán DataA baät leân giaù trò [1]. Thöïc hieän vieäc chuyeån ñoåi naøy baèng caùch OR giaù trò cuûa bieán DataA vôùi giaù trò 1 shl I. Doøng 8¸10: Caùc côø DataA_Bit[0,2,4] ñöôïc xoùa traïng thaùi baät trôû veà traïng thaùi taét. Doøng 11: Port[Add_Port[0]]:=DataA; –Gôûi giaù trò DataA ra Port A. Doøng 12: Delay(T_DL_CK); –Chôø moät khoaûng thôøi gian T_DL_CK, thôøi gian naøy chính laø thôøi gian xung döông cuûa tín hieäu ñieàu khieån (ñoä roäng xung döông). Doøng 13: Port[Add_Port[0]]:=DataA and $D5; a –Taïo xung xuoáng cho tín hieäu xung nhòp CK baèng caùch gôûi ra Port A giaù trò DataA sau khi ñaõ AND vôùi giaù trò $D5 (11010101B). Doøng 14: Delay(1); –Chôø khoaûng thôøi gian 1 ñôn vò thôøi gian cuûa thuû tuïc Delay, thôøi gian naøy chính laø thôøi gian xung aâm toái thieåu cuûa tín hieäu ñieàu khieån (ñoä roäng xung aâm). Doøng 15: End; –Khai baùo keát thuùc thuû tuïc. Thuû tuïc naøy ñöôïc xaây döïng treân sô ñoà khoái vaø ñöôïc nghieäm chöùng qua thöïc teá. Keát quaû: thuû tuïc hoaït ñoäng toát theo yeâu caàu. * Phaàn chöông trình ñieàu khieån maãu xin xem phuï luïc B. IV. NGUYEÂN LYÙ NHAÄN DIEÄN VAØ KIEÅM TRA CUÛA MAÙY: Maùy hoaït ñoäng döôùi söï ñieàu khieån cuûa phaàn meàm ñieàu khieån vaø khi noùi ñeán nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy, tröôùc heát chuùng ta tìm hieåu sô löôïc veà hình thöùc chaám ñieåm traéc nghieäm hieän nay. Vôùi lyù do nhö ñaõ noùi treân, coâng cuï hoå trôï cho vieäc chaám ñieåm traéc nghieäm coøn chöa ñaày ñuû, chuû yeáu caùc baøi thi ñöôïc chaám thuû coâng vôùi hình thöùc giaáy ñuïc loã hay baèng caùch quan saùt. Giaû söû moät khuoân maãu nhö sau: Hình daïng baøi test: BAÛNG HÌNH DAÏNG BAØI TEST a b c d Caâu 1. Caâu 2. Caâu 3. Hình daïng baøi test chính laø khuoân maãu trình baøy phaàn ñaùnh daáu traéc nghieäm. Noù xaùc ñònh vò trí söï cuûa moãi löïa choïn. Baøi traû lôøi maãu: BAÛNG TRAÛ LÔØI MAÃU a b c d Caâu 1. X Caâu 2. X Caâu 3. X Baøi traû lôøi maãu chính laø Ñaùp soá cuûa baøi traéc nghieäm. Noù cho bieát vò trí oâ löïa choïn ñuùng. Hình daïng baûng phim chaám baøi: KHUOÂN CHAÁM BAØI a b c d Caâu 1. Caâu 2. Caâu 3. Baûng phim ñöôïc laøm baèng phim nhöïa, giaáy, … nhöng thöôøng laø laøm baèng phim nhöïa trong ñeå coù theå nhìn thaáy ñöôïc heát caùc löïa choïn trong moät caâu. Nhö vaäy, qua baûng phim naøy chuùng ta coù theå ñònh vò chính xaùc vò trí oâ löïa choïn ñuùng vaø ñoàng thôøi nhaän bieát ñöôïc heát caùc löïa choïn cuûa hoïc sinh. Qua baûng phim naøy, ngoaøi vieäc coù theå xaùc ñònh ñöôïc keát quaû baøi laøm traéc nghieäm coøn coù theå bieát ñöôïc söï nhaàm laãn thöôøng xuyeân cuûa hoïc sinh ñoái vôùi moät caâu traéc nghieäm. Baøi traû lôøi cuûa hoïc sinh: BAÛNG TRAÛ LÔØI CUÛA HOÏC SINH X X a b c d Caâu 1. X O Caâu 2. X Caâu 3. X O Aùp duïng chaám baøi: CHAÁM BAØI X X a b c d Caâu 1. X O Caâu 2. X Caâu 3. X O Khi ñaët khuoân chaám baøi vaøo baøi laøm cuûa moät hoïc sinh, keát quaû seõ hieän leân roõ hôn nhö hình aûnh ôû treân. Hình thöùc thi traéc nghieäm taïi caùc nöôùc tieân tieán (nhö Myõ) thì moät boä ñeà kieåm tra traéc nghieäm tröôùc khi ñöa vaøo söû duïng ñaõ qua nhieàu khaâu kieåm tra vaø ñaùnh giaù treân chính boä ñeà neân söï löïa choïn cuûa ngöôøi laøm baøi chæ laø moät laàn duy nhaát treân moät caâu. Do ñoù, löïa choïn ñuùng hay sai laø hình thöùc ñaùnh daáu troøn ñen, toâ ñaäm (baèng buùt chì 2B) treân söï löïa choïn cuûa mình. Nhöng taïi Vieät Nam, caùc boä ñeà ñöôïc xaây döïng chöa hoaøn chænh. Vôùi xu höôùng caûi thieän vaø phaùt trieån daàn caùc boä ñeà thi traéc nghieäm neân hình thöùc thi vaø laøm baøi coù phaàn khaùc hôn. Ñieåm noåi baät chính laø coù theå nhieàu coù söï löïa choïn vaø cuoái cuøng choïn laáy moät löïa choïn duy nhaát treân moät caâu traéc nghieäm. Caùc kyù hieäu môùi ñöôïc hình thaønh ñeå bieåu hieän nhö: X Xaùc nhaän laø ñuùng: X (söï löïa choïn coù giaù trò laø ñuùng) Phuû nhaän laø ñuùng: O (söï löïa choïn coù giaù trò laø sai) Phuû phuû nhaän laø ñuùng: (söï löïa choïn coù giaù trò laø ñuùng) Do yeáu toá vöøa neâu, maùy chaám ñieåm traéc nghieäm ra ñôøi caàn phaûi xöû lyù ñöôïc caùc tín hieäu thu vaøo, ñaëc bieät laø xöû lyù hình hoïc. Xöû lyù hình hoïc ôû ñaây chính laø giaûi thuaät nhaän dieän hình hoïc. Phaùt sinh yù töôûng naøy chính laø do caùch vieát caùc kyù hieäu löïa choïn cuûa moãi ngöôøi khaùc nhau, ñoä nghieân, meùo xuyeân taâm, … Treân phöông phaùp töông töï vaø loaïi tröø phaàn töû seõ tìm ra giaù trò ñích thöïc cuûa löïa choïn. Vaán ñeà ñöôïc ñaët ra cho phaân meàm laø phaûi ñieàu khieån ñöôïc phaàn cô ñoàng thôøi phaûi giaûi quyeát ñöôïc vaàn ñeà neâu treân –Xöû lyù aûnh. Do giôùi haïn cuûa thôøi gian vaø ñoä tinh cuûa tia queùt trong thieát keá neân phaàn xöû lyù aûnh chæ xöû lyù ôû möùc chöa tinh, coù nghóa laø chæ xeùt vaø kieåm tra ñoái vôùi daïng chaám troøn ñen (khoâng coù daïng phuû ñònh vaø xaùc ñònh baèng daáu X). Vôùi caùch chaám naøy, tính linh ñoäng cuûa saûn phaåm bò giaûm xuoáng, nhöng tính chaát vaø giaù trò söû duïng vaãn ñöôïc duy trì. Phaàn meàm nhaän dieän ñuùng sai nhôø vaøo tín hieäu töø ñaàu queùt ñöa veà thoâng qua Port CL vaø Port B khi ñaõ ñieàu khieån ñoäng cô di chuyeån ñaàu queùt veà ñuùng vò trí queùt (toïa ñoä queùt). I. TOÙM TAÉT ÑEÀ TAØI: Vaán ñeà ñaët ra laø giaûi quyeát vaán ñeà töï ñoäng hoùa coâng vieäc chaám ñieåm, ñaûm baûo tính chính xaùc vaø khaùch quan, vaán ñeà naøy ñaõ ñöôïc giaûi quyeát oån thoûa. Ngöôøi thöïc hieän choïn phöông phaùp söû duïng giao dieän vôùi maùy vi tính caù nhaân ñeå ñieàu khieån maùy Chaám ñieåm traéc nghieäm. Coâng vieäc nghieân cöùu vaø thieát keá ñöôïc thöïc hieän laàn löôït qua caùc böôùc sau: 1. Löïa choïn caûm bieán: Ñeå phaân bieät giöõa ñieåm saùng vaø ñieåm toái treân cuøng moät tôø giaáy ngöôøi thöïc hieän ñaõ duøng caûm bieán Photo-Electric (loaïi duøng cho ñaàu nhaän tín hieäu ñieàu khieån töø xa cuûa TV). 2. Phaàn cô khí: Coù theå keùo heát tôø giaáy, tuøy theo tín hieäu ñieàu khieån, coù theå chuyeån ñoäng theo hai chieàu thuaän (keùo giaáy) vaø nghòch (ñaåy giaáy). 3. Phaàn queùt aûnh: Duøng moät ñaàu ñoïc coá ñònh cho vieäc ñoïc tín hieäu doïc (ñaõ tôùi vuøng döõ lieäu) vaø moät boä caàn queùt duøng cho vieäc ñoïc heát chieàu ngang cuûa döõ lieäu. 4. Phaàn ñieàu khieån: Duøng tröïc tieáp CPU cuûa maùy vi tính caù nhaân ñeå ñieàu khieån maùy thoâng qua Card giao tieáp ngoaïi vi. 5. Xaây döïng chöông trình: Vieát chöông trình baèng phaàn meàm PASCAL, chöông trình chaïy toát treân caû moâi tröôøng Dos vaø moâi tröôøng Windows. II. TÖÏ ÑAÙNH GIAÙ ÑEÀ TAØI VAØ SAÛN PHAÅM: Qua thôøi gian thöïc hieän coâng vieäc thi coâng vaø thieát keá ñeà taøi nhöõng keát quaû gaët haùi ñöôïc nhö sau: Tính khoa hoïc: Ñeà taøi mang ñaäm tính nghieân cöùu vaø keá thöøa. Nghieân cöùu ôû ñaây chính laø nghieân cöùu khoa hoïc öùng duïng, aùp duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå hình thaønh neân moät saûn phaåm ñaùp öùng nhu caàu thöïc teá. Keá thöøa ôû choå, ñeà taøi vaän duïng nhöõng kieán thöùc thu ñöôïc töø ñeà taøi maø sinh vieân khoùa tröôùc ñaõ thöïc hieän. Tính khoa hoïc ôû ñaây mang luoân caû tính ngheä thuaät, vaän duïng saùng taïo ñeå söû duïng kieán thöùc thu ñöôïc thaønh kieán thöùc cuûa chính mình vaø taïo ra moät saûn phaåm hoaøn toaøn môùi so vôùi tröôùc. Khaû naêng trieån khai: Neáu coù moät nguoàn voán ñaàu tö thì coù theå trieån khai öùng duïng vaøo thöïc teá bôûi: Tính chính xaùc khaù cao. Vaän haønh oån ñònh. Giaù trò söû duïng cao. Chöông trình ñieàu khieån khoâng phuï thuoäc nhieàu vaøo phaàn cöùng vaø coù theå phaùt trieån leân möùc cao hôn nöõa laø cho khaû naêng phaân tích ñöôïc moät boä ñeà döïa treân phöông phaùp phaân tích ñoä khoù, tính moài nhöû, … Giaù thaønh saûn phaåm thaáp. Hieäu quaû kinh teá, xaõ hoäi: Neáu ñöôïc saûn xuaát ñoàng loaït, coù theå ñöôïc öùng duïng laøm moät thieát bò cung caáp cho caùc tröôøng hoïc bôûi noù laø moät saûn phaåm, moät coâng cuï giuùp giaûi phoùng söùc lao ñoäng cho giaùo vieân, moät coâng cuï höõu ích ñeå giuùp giaùo vieân thöïc hieän chính saùch tuaàn laøm 40 tieáng cuûa Chính phuû (thôøi gian chaám ñieåm hoaøn toaøn laø thôøi gian troáng cho giaùo vieân, vì maùy töï vaän haønh moät caùch töï ñoäng). Giaù trò kinh teá vaø giaù trò xaõ hoäi cuûa saûn phaåm raát cao, vì tröôùc heát, ñaàu tö cho giaùo duïc chính laø söï ñaàu tö ñuùng ñaén nhaát vaø mang laïi lôïi nhuaän cao nhaát, laâu daøi nhaát trong moät khoaûng thôøi gian ngaén nhaát. Sau ñoù chính laø vì giaù thaønh ñeå saûn xuaát ra moät saûn phaåm laø raát nhoû. Hieän nay, soá löôïng maùy in kim treân thò tröôøng noäi ñòa ñöôïc thanh lyù khaù nhieàu vôùi giaù caû raát reû (töø 100.000VNÑ ñeán 200.000VNÑ cho maùy in kim khoå giaáy A4 hieäu Epson, 250.000VNÑ ñeán 350.000VNÑ cho caùc maùy in vaên phoøng), vôùi caùc maùy in naøy ta coù theå laáy ñöôïc boä nguoàn laøm nguoàn nuoâi cho maùy chaám ñieåm traéc nghieäm, ñoàng thôøi boä vi xöû lyù trong maïch in maùy in coù theå ñöôïc öùng duïng trong caùc lónh vöïc khaùc. Chuû yeáu khi mua maùy veà chuùng ta chæ laáy caùc ñoäng cô böôùc vaø daøn cô neáu coù theå. Toång kinh phí thöïc hieän (chöa keå coâng thôï) ñöôïc tính theo baûng sau: STT Teân linh kieän Ñôn giaù (ÑVN) Soá löôïng Thaønh tieàn (1000ÑVN) 1 PPI82C55 18.000 1 18.000 2 4555B 5.000 2 10.000 3 74LS32 3.500 3 10.500 4 74LS04 3.500 1 3.500 5 74LS30 4.000 1 4.000 6 74LS00 3.500 3 10.500 7 74LS192 5.000 3 15.000 8 74LS164 4.000 1 4.000 9 Tuï 2.000 10 Ñieän trôû 500 11 Diod 200 28 5.500 12 Chaân Jumper 4.000 3 12.000 13 D468 700 20 14.000 14 C828 500 14 7.000 15 Ñeá chaân 40 3.000 1 3.000 16 Ñeá chaân 14¸20 1.000 14 14.000 17 Ñieän trôû maûng 500 12 6.000 18 Boä nguoàn PC 50.000 1 50.000 19 Gia coâng maïch 138.750 20 Chi phí khaùc 100.000 Toång coäng 428.250 Toång kinh phí cho saûn phaåm laø: 428.250+250.000= 678.250 ÑVN. III. HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI VAØ KHAÛ NAÊNG NAÂNG CAÁP: Ñeà taøi coøn raát nhieàu ñieàu chöa hoaøn thieän ñöôïc theo ñuùng nhö döï ñònh ban ñaàu khi baét tay vaøo tìm hieåu vaø thieát keá maùy. Nhöõng haïn cheá naøy duø mang tính khaùch quan nhöng gaây ra nhieàu nhöôïc ñieåm lôùn cho saûn phaåm. Ñoä tinh cuûa tia queùt chöa cao, ñieàu naøy coù theå khaéc phuïc vaø naâng cao tính naêng baèng caùch söû duïng led hoàng ng