Электронный экзаменатор-репетитор

Описанный ниже электронный экзаменатор-репетитор разработан и изготовлен в Горьковском ордена Знак Почета речном училище. имени И. П. Кулибина курсантами радиотехнического отделения А. Сафроновым и А. Кириллиным под руководством автора этой статьи. Прибор может быть использован для обучения и проверки знаний по самым различным дисциплинам.

Общее построение экзаменатора соответствует так называемому выборочному способу ввода ответа. Этот метод не лишен недостатков (см.. Радио, 1975, № 11, с. 17). Тем не менее экзаменатор, о котором идет речь, заслуживает внимания, Он собран из доступных деталей, прост, в налаживании и позволяет, кодировать большое число вариантов вопросов. Построение отдельных узлов экзаменатора может быть взято за основу при конструировании более совершенной обучающей аппаратуры.

Контрольный билет, предъявляемый экзаменующему-ся, состоит из пяти вопросов, на каждый из которых предлагается по три ответа. Из трех ответов на вопрос лишь один правильный. Задача экзаменуемого состоит в выборе правильных ответов и установке переключателей ответов в соответствующие положения. Таких билетов с неповторяющимся шифром может быть 729. Оценку знаний высвечивает цифровой индикатор. Прибор порта

SI поступают на триггеры D1 и D2. При этом открываются транзисторы V5 и VII и срабатывает реле К1, контактами K1.1 отключающее оба триггера от генератора. Контакты KL2 замыкают цепь ламп блока Е1 кодирования вопросов и ввода ответов и некоторые из ламп загораются. Затем нажимают на кнопку S2 Сброс. На триггеры счетчика импульсов блока оценки D3 и на триггер D2 поступает .положительное; напряжение 10 В с блока питания G3. Правые по схеме транзисторы триггеров, блока D3 открываются, и он устанавливается в исходное состояние. Транзистор VII триггера D2 закрывается, реле К1 отпускает якорь. При этом контакты К1.2 размыкаются и лампы гаснут, а контакты К.1.1 замыкаются и на триггеры D1 и D2 вновь поступают импульсы с генератора G1. Однако на этот раз транзистор VII остается закрытым, поскольку амплитуда импульсов на базе этого транзистора оказывается намного меньшей, чем необходимо для его Открывания, из-за шунтирующего действия эмиттерного перехода транзистора V5. В этом состоянии экзаменатор готов к, введению кода вопросов билета и, ответов на них.

Блек Е1 кодирования вопросов и ввода ответов состоит из переключателей S4—S6 кодирования вопросов,, S7—S11 — ввода ответов, ламп H3—Н17 индикации правильноста ответов и конденсаторов С17—С21. Переключателями S7—S11 конденсаторы могут включаться параллельно. Коммутация блока такова, что правильным ответам на все пять вопросов соответствует параллельное соединение всех конденсаторов.

Конденсаторы С17—С21 включены во времязадающую цепь ждущего мультивибратора G2. В исходном состоянии транзистор V8 мультивибратора закрыт, а V9 — открыт. Поэтому отрицательные импульсы с резистора R4 через диод V7 и транзистор V9 замыкаются на общий провод и на вход счетчика импульсов блока оценки D3 не проходят.

По окончании ввода ответов, т. е. установки экзаменующимся переключателей S7—S11 в соответствующие положения, нажимают на кнопку S1 Пуск. Первый же импульс с генератора G1, поступивший через резистор R6 на базу транзистора V4 триггера D1, открывает этот транзистор, и последующие импульсы будут через диод V3 и открытый транзистор V4 замыкаться на общий про-

вод. Таким образом, на вход ждущего мультивибратора G2 (через цепь V6RI3C6) поступит только один импульс, независимо от положения контактов кнопки S1.

Этот импульс переводит ждущий мультивибратор во второе — неустойчивое — состояние, при котором транзистор V8 открывается, a V9 закрывается. Теперь импульсы с генератора G1 проходят на вход блока оценки D3. Время, в течение которого закрыт транзистор V9, зависит от суммарной емкости включенных конденсаторов блока El, Иными словами, число импульсов, прошедших на вход блока D3, пропорционально числу правильных ответов на вопросы билета. Далее ждущий мультивибратор снова переходит в устойчивое состояние, когда транзистор V9 открыт, и дальнейшее прохождение импульсов генератора на вход блока D3 прекращается.

Блок D3 состоит из счетчика импульсов на трех счетных транзисторных триггерах- (V34, V35), электронных ключей (V28, V29, V31—V33) и газоразрядного цифрового индикатора (HI). Электронные ключи собраны по схеме, соответствующей принципу чет-нечет;-Дешифратор блока — диодно-резистивный {V30, R36f R37, R41). Цифровой индикатор высвечивает цифру, т. е. оценку знаний экзаменуемого, соответствующую числу импульсов, поступивших на вход блока.

При отпускании кнопки S1 вновь открываются транзисторы V5 и VII, срабатывает реле К1, размыкаются контакты К1.1 и замыкаются К1.2. Теперь никакие повторные нажатия на кнопку S1 не изменят состояния устройства. На панели прибора загораются лампы, указывающие положения переключателей S7—S11, соотбетствующие правильным ответам. После нажатия на шощку S2 Сброс экзаменатор готов к проверке знаний очередного учащегося.

Коммутация блока E1 выполнена так, что первые дв вопроса шифруются одним переключателем S4 третий вопрос — переключателем S5, а два последних — переключателем S6. Для шифровки вопросов билета удобно пользоваться специально составленной таблицей, которая должна храниться у преподавателя, Один из возможных вариантов такой таблицы представлен ниже.

Предположим, что порядок правильных ответов на вопросы какой-либо карты установлен следующий: на 1 вопрос —2 (т. е. правильней ответ — второй из трех), на II —3, на III — 2, на IV - 1 и на V — 3. Такой комбинации соответствует для переключателя S4 положение. 6 (см таблицу), для S5 — ото из трех: 2, 5 или 8 и для S6 — 3. Таким образом, шифр вопросов этой карты может быть одним из трех: 623, 653 или 683. Для получения оценки Отлично переключатели ввода ответа S7 — S11 должны быть установлены в положения 2, 3, 2, 1яЗ соответственно. При этом все пять конденсаторов С17— С21 будут включены параллельно и число импульсов, прошедших на вход блока D3, будет максимальным.

Другими словами, шифром правильного ответа на этот билет будет 23213.

Шифр указывают на каждой карте. В экзаменатор шифр вводит (устанавливает переключатели S4—S6 в соответствующие положения) либо преподаватель, либо сам экзаменующийся. Половина секций переключателей S4—S6 служит для коммутации ламп, указывающих правильные ответы.

В режиме Повторение, когда прибор должен в нужный момент подсказать правильные ответы, кодирование вопросов и ввод ответов производят при выклкнченном сетевом выключателе. Правильность ответа проверяют включением экзаменатора в сеть по загоревшимся лампам. В случае неверного ответа на какой-либо вопрос вращением ручки соответствующего переключателя находят положение, при котором загорается лампа данной группы.

Блок питания экзаменатора содержит два стабилизатора на напряжения 23 и 10 В и выпрямитель для питания цифрового индикатора. Все лампы накаливания в приборе питаются от одной обмотки трансформатора Т2 Прибор смонтирован в металлическом корпусе. Органы управления расположены спереди. Вид прибора показан на рис. 2. Трансформатор Т2 собран на магнитопроводе сечением 4 см2. Обмотки содержат: I—2640 витков провода ПЭВ-1 0,12, II — 300 витков провода ПЭВ-1 0,29, /Я— 120 витков провода ПЭВ-1 0,29, IV — 1800 витков провода ПЭВ-1 0,12 и V — 240 витков провода ПЭВ-1 0,59:

Трансформатор Т1 намотан на кольце с наружным диаметром 20 мм из феррита 1000НМ. Обмотка / содержит 150, а II — 100 витков провода ПЭВ-1 0,12.

Переключатели S4—S11 в. приборе можно использовать галетные на 11 и 5 положений соответственно. Реле К1 — РЭС-22, паспорт РФ4.500.131. Лампы Н2—Н17 — КМ-3.

Налаживание прибора начинают с регулировки стабилизаторов блока питания. Далее налаживают блокинг-генератор G1. Если генерация отсутствует, следует поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора Т1. Подборкой резистора R1 устанавливают частоту генерации 500 Гц. Диод V3 желательно подобрать с минимальным прямым сопротивлением. Конденсаторы С17—С21 подбирают так, чтобы добавление в параллельную цепь каждого конденсатора увеличивало число импульсов, поступающих на вход блока оценки, на единицу. Для этого, если потребуется, изменяют частоту следования импульсов блокинг-генератора.