一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤。使用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)下棋模式轉(zhuǎn)換、棋盤狀態(tài)無(wú)線接收、LCD顯示、棋路記憶、經(jīng)驗(yàn)布局輸入、每一步走棋的計(jì)時(shí)、棋子檢測(cè)模塊信號(hào)處理及棋盤狀態(tài)無(wú)線傳輸功能。能夠?qū)崿F(xiàn)棋子種類識(shí)別和走棋狀態(tài)判斷。通過(guò)Zigbee無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)間的無(wú)線通信，LCD液晶顯示屏可以對(duì)棋局進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，每個(gè)棋子狀態(tài)被記錄并存儲(chǔ)到SD卡中。該智能電子棋盤可實(shí)現(xiàn)五子棋和中國(guó)象棋兩種下棋模式的切換，可自動(dòng)感知記憶棋路并存儲(chǔ)，具有走棋計(jì)時(shí)、走棋實(shí)時(shí)顯示、脈搏檢測(cè)健康提醒、經(jīng)驗(yàn)布局輸入等功能。
【專利說(shuō)明】
一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子棋盤，尤其是一種能識(shí)別棋子種類、對(duì)棋路自動(dòng)感知記憶并存儲(chǔ)、可實(shí)現(xiàn)走棋計(jì)時(shí)和實(shí)時(shí)顯示的一種多功能的智能電子棋盤。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各種棋類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不僅被大眾所喜歡，而且成為了國(guó)際競(jìng)技項(xiàng)目。但是，在國(guó)際各種棋類比賽過(guò)程中，比賽的計(jì)時(shí)方式和記錄方式依然沿用的是以往的手動(dòng)計(jì)時(shí)，棋譜也是手工記錄，在此情況下，選手在每下完一步棋之后，都需要按一下身邊的計(jì)時(shí)切換按鈕，使得選手無(wú)法集中注意力，還浪費(fèi)了他們思考的時(shí)間，嚴(yán)重影響了對(duì)弈雙方的正常發(fā)揮，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還往往容易導(dǎo)致失誤。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有棋盤不具備自動(dòng)記憶、無(wú)法自動(dòng)記時(shí)提醒以及不能自動(dòng)記錄棋譜等弊端，提出了一種不需要專職人員和棋譜數(shù)據(jù)庫(kù)就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄以及可通過(guò)連接大屏幕實(shí)時(shí)顯示比賽過(guò)程的電子棋盤。本實(shí)用新型能夠提供一種在比賽時(shí)，自動(dòng)感知記憶棋路同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且可以實(shí)現(xiàn)走棋計(jì)時(shí)和實(shí)時(shí)顯示的一種電子棋盤，該棋盤還可以實(shí)現(xiàn)五子棋和中國(guó)象棋兩種下棋模式的切換，具有可進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)棋局輸入等功能的人機(jī)接口，同時(shí)采用壓電式脈搏傳感器貼在手腕處，可以檢測(cè)脈搏頻率，對(duì)選手身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確判斷棋手有無(wú)疾病先兆。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該智能電子棋盤通過(guò)對(duì)普通棋盤的改裝來(lái)完成，包括棋子檢測(cè)模塊、MSP430F149單片機(jī)I和MSP430F149單片機(jī)2、Zigbee無(wú)線通信模塊、下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊、LCD液晶顯示模塊、SD卡存儲(chǔ)器、聲光報(bào)警模塊、脈搏檢測(cè)模塊、人機(jī)接口模塊以及電源模塊;電源模塊中有電源芯片和穩(wěn)壓電源芯片，可以為智能電子棋盤提供穩(wěn)定的電壓，保證智能電子棋盤的正常運(yùn)行。下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊的外置開關(guān)與單片機(jī)I的I/O 口相連，通過(guò)判斷輸入的高低電平就可以區(qū)分出五子棋和中國(guó)象棋兩種下棋模式。棋子檢測(cè)模塊中由光電傳感器組成的陣列，用于檢測(cè)黑白棋子，得到不同的模擬量電壓信號(hào)，通過(guò)A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2，同時(shí)MSP430F149單片機(jī)2循環(huán)掃描交叉點(diǎn)光電傳感器的狀態(tài)的變化，從而得到棋子的顏色和位置信息。MSP430F149單片機(jī)2通過(guò)Zigbee無(wú)線通信模塊將得到的棋子的信息發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)I，MSP430F149單片機(jī)I接收到信息進(jìn)行處理后，通過(guò)IXD液晶顯示模塊將棋子的種類和位置信息顯示出來(lái)，并將棋子的信息存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器中，也可以手動(dòng)將一些經(jīng)典棋譜經(jīng)MSP430F149單片機(jī)I的RS232接口存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器中，通過(guò)LCD液晶顯示模塊顯示學(xué)習(xí)。當(dāng)其中一方下棋用時(shí)過(guò)多，超過(guò)了提前預(yù)定的閾值，MSP430F149單片機(jī)2可以控制聲光報(bào)警模塊進(jìn)行燈光提醒，來(lái)提示下棋者速度要加快；當(dāng)判定某一方輸棋時(shí)，MSP430F149單片機(jī)2可以通過(guò)控制聲光報(bào)警模塊來(lái)提示對(duì)局結(jié)果。脈搏檢測(cè)模塊中的壓電式脈搏傳感器貼在對(duì)弈者的手腕處，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下棋者的身體狀況，當(dāng)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，通過(guò)MSP430F149單片機(jī)2啟動(dòng)聲光報(bào)警模塊來(lái)提前告知對(duì)局者身體異常，防止意外狀況的發(fā)生。
[0005]本實(shí)用新型所用的兩塊單片機(jī)都為MSP430F149型單片機(jī)，此型號(hào)的單片機(jī)是一種16位的低功耗型單片機(jī)，具有強(qiáng)大的處理能力，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，繼承了多種片內(nèi)及外設(shè)，如電壓控制器、液晶驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)算放大器等；同時(shí)此型號(hào)單片機(jī)可以適應(yīng)工業(yè)運(yùn)行環(huán)境。采用MSP430F149型號(hào)單片機(jī)可以滿足與各個(gè)模塊準(zhǔn)確通信，穩(wěn)定運(yùn)行、高速運(yùn)行處理的要求。其中MSP430F149單片機(jī)I負(fù)責(zé)下棋模式轉(zhuǎn)換、棋盤狀態(tài)無(wú)線接收、LCD顯示、棋路記憶、經(jīng)驗(yàn)布局輸入;MSP430F149單片機(jī)2負(fù)責(zé)每一步走棋的計(jì)時(shí)、傳感器陣列信號(hào)處理、棋盤狀態(tài)無(wú)線傳輸及聲光報(bào)警。
[0006]棋子檢測(cè)模塊主要用來(lái)檢測(cè)棋子種類和棋子的位置信息，由單光束反射式紅外光電傳感器、紅外灰度傳感器、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊以及并口擴(kuò)展模塊構(gòu)成。選定型號(hào)為ST178反射式紅外光電傳感器作為棋子識(shí)別用傳感器，STl 78反射式紅外光電傳感器本身就有發(fā)射器和接收器，主要由發(fā)射器、檢測(cè)電路和接收器組成，可有效分辨五子棋的黑白棋子。紅外灰度傳感器通過(guò)在象棋底部裝設(shè)的灰度標(biāo)志，根據(jù)MSP430F149單片機(jī)2提前預(yù)定的閾值，可準(zhǔn)確判斷出象棋棋子的種類。將ST178反射式紅外光電傳感器在棋盤淺色部分交叉點(diǎn)處組成陣列，檢測(cè)到黑、白棋子時(shí)，通過(guò)接口電路可直接輸入高低電平，將每個(gè)棋子接口電路的引腳通過(guò)并口擴(kuò)展模塊，接入單片機(jī)I/O口，組成矩陣式陣列。當(dāng)進(jìn)行五子棋比賽時(shí)，由MSP430F149單片機(jī)2循環(huán)掃描每一個(gè)交叉點(diǎn)傳感器狀態(tài)的變化，來(lái)判斷黑白棋子走棋狀態(tài)。由紅外灰度傳感器組成的陣列里，在檢測(cè)到不同灰度大小的物體時(shí)，會(huì)輸出不同大小的模擬量電壓信號(hào)，將該信號(hào)輸入A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊，將模擬電壓變化量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2JSP430F149單片機(jī)2通過(guò)控制A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器的地址線，掃描各個(gè)交叉點(diǎn)紅外灰度傳感器輸出值，并根據(jù)軟件設(shè)置的閾值，判斷出中國(guó)象棋雙方每種類型棋子的走位。
[0007]Zigbee無(wú)線通信模塊主要完成MSP430F149單片機(jī)I和MSP430F149單片機(jī)2之間的信號(hào)傳遞和通信。選用CC2420作為射頻收發(fā)器，該芯片為無(wú)線通信提供了信號(hào)緩沖、信號(hào)證明、空閑信息通道的估計(jì)和信號(hào)加密，減少了主控制器的工作量。
[0008]下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊是利用MSP430F149單片機(jī)I外接一根I/O口線與外置開關(guān)連接，通過(guò)判斷開關(guān)輸入高低電平，區(qū)分中國(guó)象棋、五子棋兩種下棋模式。
[0009]IXD液晶顯示模塊選用的是LSD12864CT，其構(gòu)成部分有行列驅(qū)動(dòng)器和全點(diǎn)陣液晶顯示器，能夠顯示圖像，也能夠顯示字符。作為MSP430F149單片機(jī)I的外圍電路之一與MSP430F149單片機(jī)I相連，MSP430F149單片機(jī)I通過(guò)Pl 口與其相連，對(duì)其進(jìn)行控制。LSD12864CT可根據(jù)棋盤繪制交叉線，并實(shí)時(shí)顯示走棋狀態(tài)。
[0010]聲光報(bào)警模塊與MSP430F149單片機(jī)2相連，當(dāng)下棋出現(xiàn)輸?shù)囊环綍r(shí)，聲光報(bào)警模塊會(huì)以聲音和燈光的形式進(jìn)行提示；當(dāng)有一方下棋用時(shí)過(guò)多時(shí)，聲光報(bào)警模塊會(huì)以燈光進(jìn)行提示；當(dāng)檢測(cè)出有下棋者身體狀況不正常時(shí)，聲光報(bào)警模塊中的蜂鳴器會(huì)以聲音進(jìn)行提示。從而在各種情況可發(fā)生時(shí)，可以準(zhǔn)確得知。
[0011]脈搏檢測(cè)模塊主要由壓電式脈搏傳感器、電荷放大器和比較器構(gòu)成，貼于手腕的壓電式脈搏傳感器通過(guò)導(dǎo)線與電荷放大器等接口電路相連，再由電荷放大器與比較器進(jìn)行比較，得值輸入MSP430F149單片機(jī)2。接口電路置于棋盤底部。通過(guò)MSP430F149單片機(jī)2檢測(cè)脈搏的跳動(dòng)頻率，當(dāng)出現(xiàn)頻率變化率超過(guò)閾值，或頻率數(shù)值大小超過(guò)閾值，則由MSP430F149單片機(jī)2啟動(dòng)蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。
[0012]電源模塊選用7805電源芯片和LM317穩(wěn)壓電源芯片為整個(gè)智能電子棋盤提供穩(wěn)定的電壓。其中7805電源芯片可以獲得5V的電源為L(zhǎng)CD液晶彩屏供電，LM317穩(wěn)壓電源芯片可以把5V的電壓轉(zhuǎn)換成3.3V的電壓，從而整個(gè)系統(tǒng)可以獲取3.3V的電壓為單片機(jī)和ZigBee供電。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是，在不改變玩家下棋方式的情況下，將五子棋或中國(guó)象棋與人工智能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)記載，準(zhǔn)確規(guī)則判定。實(shí)現(xiàn)無(wú)線棋路記憶存儲(chǔ)、智能計(jì)時(shí)、提示功能，減去了傳統(tǒng)對(duì)弈時(shí)，選手手動(dòng)按下計(jì)時(shí)器與專門人員進(jìn)行棋局手工記錄的繁瑣工序，減輕棋手負(fù)擔(dān)，使得棋手可以專心下棋，減小下棋的出錯(cuò)率。同時(shí)加入脈搏檢測(cè)模塊，可以對(duì)下棋者的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，大大減低了棋手發(fā)生身體不適而導(dǎo)致意外發(fā)生的可能性。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的模塊組成示意圖。
[0016]其中1.電源模塊，2.人機(jī)接口模塊(經(jīng)驗(yàn)棋局輸入等)，3.下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊，4.Zigbee無(wú)線通信模塊，5.脈搏檢測(cè)模塊，6.棋子檢測(cè)模塊，7.MSP430F149單片機(jī)I，8.1XD液晶顯示模塊，9.SD卡存儲(chǔ)器，10.MSP430F149單片機(jī)2,11.聲光報(bào)警模塊。
[0017]圖3是本實(shí)用新型中棋子檢測(cè)模塊的具體構(gòu)成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]在圖2中，該智能電子棋盤通過(guò)對(duì)普通棋盤的改裝來(lái)完成，包括棋子檢測(cè)模塊(6)、MSP430F149單片機(jī)1(7)和MSP430F149單片機(jī)2(10)、Zigbee無(wú)線通信模塊(4)、下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊(3 )、IXD液晶顯示模塊(8)、SD卡存儲(chǔ)器(9 )、聲光報(bào)警模塊(11)、脈搏檢測(cè)模塊
(5)、人機(jī)接口模塊(2)以及電源模塊(I);電源模塊(I)中有電源芯片和穩(wěn)壓電源芯片，可以為智能電子棋盤提供穩(wěn)定的電壓，保證智能電子棋盤的正常運(yùn)行。下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊
(3)的外置開關(guān)與MSP430F149單片機(jī)1(7)的I/O 口相連，通過(guò)判斷輸入的高低電平就可以區(qū)分出中國(guó)象棋和五子棋兩種下棋模式。棋子檢測(cè)模塊(6)中由光電傳感器組成的陣列，用于檢測(cè)黑白棋子，得到不同的模擬量電壓信號(hào)，通過(guò)A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2( 10)，同時(shí)MSP430F149單片機(jī)2( 10)循環(huán)掃描交叉點(diǎn)光電傳感器的狀態(tài)的變化，從而得到棋子的顏色和位置信息。棋子檢測(cè)模塊(6)中由紅外灰度傳感器組成的陣列檢測(cè)不同灰度大小的物體時(shí)，會(huì)輸出不同大小的模擬量電壓信號(hào)，將該信號(hào)輸入A/D (模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊，將模擬電壓變化量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2(10)。MSP430F149單片機(jī)2(10)通過(guò)Zigbee無(wú)線通信模塊(4)將得到的棋子的信息發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)1(7)，MSP430F149單片機(jī)1(7)接收到信息進(jìn)行處理后，通過(guò)LCD液晶顯示模塊(8)將棋子的種類和位置信息顯示出來(lái)，并將棋子的信息存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器(9)中，也可以手動(dòng)將一些經(jīng)典棋譜經(jīng)MSP430F149單片機(jī)1(7)的RS232接口存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器(9)中，通過(guò)LCD液晶顯示模塊(8)顯示學(xué)習(xí)。當(dāng)其中一方下棋用時(shí)過(guò)多，超過(guò)了提前預(yù)定的閾值，MSP430F149單片機(jī)2(10)可以控制聲光報(bào)警模塊(11)進(jìn)行燈光提醒，來(lái)提示下棋者速度要加快;當(dāng)判定某一方輸棋時(shí)，MSP430F149單片機(jī)2( 10)可以通過(guò)控制聲光報(bào)警模塊(11)來(lái)提示對(duì)局結(jié)果。脈搏檢測(cè)模塊(5)中的壓電式脈搏傳感器貼在對(duì)弈者的手腕處，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下棋者的身體狀況，當(dāng)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，通過(guò)MSP430F149單片機(jī)2(10)啟動(dòng)聲光報(bào)警模塊
(11)來(lái)提前告知對(duì)局者身體異常，防止意外狀況的發(fā)生。
[0020]本實(shí)用新型所用的兩塊單片機(jī)都為MSP430F149型單片機(jī)，此型號(hào)的單片機(jī)是一種16位的低功耗型單片機(jī)，具有強(qiáng)大的處理能力，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，繼承了多種片內(nèi)及外設(shè)，如電壓控制器、液晶驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)算放大器等；同時(shí)此型號(hào)單片機(jī)可以適應(yīng)工業(yè)運(yùn)行環(huán)境。采用MSP430F149型號(hào)單片機(jī)可以滿足與各個(gè)模塊準(zhǔn)確通信，穩(wěn)定運(yùn)行、高速運(yùn)行處理的要求。其中MSP430F149單片機(jī)I (7)負(fù)責(zé)下棋模式轉(zhuǎn)換、棋盤狀態(tài)無(wú)線接收、IXD顯示、棋路記憶、經(jīng)驗(yàn)布局輸入;MSP430F149單片機(jī)2(10)負(fù)責(zé)每一步走棋的計(jì)時(shí)、傳感器陣列信號(hào)處理、棋盤狀態(tài)無(wú)線傳輸及聲光報(bào)警。
[0021]棋子檢測(cè)模塊(6)主要用來(lái)檢測(cè)棋子種類和棋子的位置信息，由單光束反射式紅外光電傳感器、紅外灰度傳感器、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊以及并口擴(kuò)展模塊構(gòu)成。選定型號(hào)為ST178反射式紅外光電傳感器作為棋子識(shí)別用傳感器，ST178本身就有發(fā)射器和接收器，主要由發(fā)射器、檢測(cè)電路和接收器組成，可有效分辨圍棋的黑白棋子。紅外灰度傳感器通過(guò)在象棋底部裝設(shè)的灰度標(biāo)志，根據(jù)MSP430F149單片機(jī)2(10)提前預(yù)定的閾值，可準(zhǔn)確判斷出象棋棋子的種類。將ST178反射式紅外光電傳感器在棋盤淺色部分交叉點(diǎn)處組成陣列，檢測(cè)到黑、白棋子時(shí)，通過(guò)接口電路可直接輸入高低電平，將每個(gè)棋子接口電路的引腳通過(guò)并口擴(kuò)展模塊，接入單片機(jī)I/O口，組成矩陣式陣列。當(dāng)進(jìn)行五子棋比賽時(shí)，由MSP430F149單片機(jī)2(10)循環(huán)掃描每一個(gè)交叉點(diǎn)傳感器狀態(tài)的變化，來(lái)判斷黑白子走棋狀態(tài)。由紅外灰度傳感器組成的陣列里，在檢測(cè)到不同灰度大小的物體時(shí)，會(huì)輸出不同大小的模擬量電壓信號(hào)，將該信號(hào)輸入A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換模塊，將模擬電壓變化量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2(10)。1^?43(^149單片機(jī)2(10)通過(guò)控制A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器的地址線，掃描各個(gè)交叉點(diǎn)紅外灰度傳感器輸出值，并根據(jù)軟件設(shè)置的閾值，判斷出中國(guó)象棋雙方每種類型棋子的走位。
[0022]Zigbee無(wú)線通信模塊(4)主要完成MSP430F149單片機(jī)1(7)和MSP430F149單片機(jī)2
(10)之間的信號(hào)傳遞和通信。選用CC2420作為射頻收發(fā)器，該芯片為無(wú)線通信提供了信號(hào)緩沖、信號(hào)證明、空閑信息通道的估計(jì)和信號(hào)加密，減少了主控制器的工作量。
[0023]下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊(3)是利用MSP430F149單片機(jī)1(7)外接一根I/O口線與外置開關(guān)連接，通過(guò)判斷開關(guān)輸入高低電平，區(qū)分中國(guó)象棋、五子棋兩種模式。
[0024]IXD液晶顯示模塊(8)選用的是LSD12864CT，其構(gòu)成部分有行列驅(qū)動(dòng)器和全點(diǎn)陣液晶顯示器，能夠顯示圖像，也能夠顯示字符。作為MSP430F149單片機(jī)1(7)的外圍電路之一與MSP430F149單片機(jī)1(7)相連，]\0343(^149單片機(jī)1(7)通過(guò)？1口與其相連，對(duì)其進(jìn)行控制。LSD12864CT可根據(jù)棋盤繪制交叉線，并實(shí)時(shí)顯示走棋狀態(tài)。
[0025]聲光報(bào)警模塊(11)與MSP430F149單片機(jī)2(10)相連，當(dāng)下棋出現(xiàn)輸?shù)囊环綍r(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)會(huì)以聲音和燈光的形式進(jìn)行提示；當(dāng)有一方下棋用時(shí)過(guò)多時(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)會(huì)以燈光進(jìn)行提示；當(dāng)檢測(cè)出有下棋者身體狀況不正常時(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)中的蜂鳴器會(huì)以聲音進(jìn)行提示。從而在各種情況可發(fā)生時(shí)，可以準(zhǔn)確得知。
[0026]脈搏檢測(cè)模塊(5)主要由壓電式脈搏傳感器、電荷放大器和比較器構(gòu)成，貼于手腕的壓電脈搏傳感器通過(guò)導(dǎo)線與電荷放大器等接口電路相連，再由電荷放大器與比較器進(jìn)行比較，得值輸入MSP430F149單片機(jī)2( 10)。接口電路置于棋盤底部。通過(guò)MSP430F149單片機(jī)2
(10)檢測(cè)脈搏的跳動(dòng)頻率，當(dāng)出現(xiàn)頻率變化率超過(guò)閾值，或頻率數(shù)值大小超過(guò)閾值，則由MSP430F149單片機(jī)2(10)啟動(dòng)蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)聲音報(bào)警。
[0027]電源模塊(I)選用7805電源芯片和LM317穩(wěn)壓電源芯片為整個(gè)智能電子棋盤提供穩(wěn)定的電壓。其中7805電源芯片可以獲得5V的電源為L(zhǎng)CD液晶彩屏供電，LM317穩(wěn)壓電源芯片可以把5V的電壓轉(zhuǎn)換成3.3V的電壓，從而整個(gè)系統(tǒng)可以獲取3.3V的電壓為單片機(jī)和ZigBee 供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，包括棋子檢測(cè)模塊(6)、MSP430F149單片機(jī)1(7)和MSP430F149單片機(jī)2(10)、Zigbee無(wú)線通信模塊(4)、下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊(3 )、IXD液晶顯示模塊(8)、SD卡存儲(chǔ)器(9 )、聲光報(bào)警模塊(11)、脈搏檢測(cè)模塊(5)、人機(jī)接口模塊(2)以及電源模塊(1)，其特征是:電源模塊(I)為智能棋盤提供穩(wěn)定的電壓，下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊(3 )的外置開關(guān)與MSP430F149單片機(jī)I (7 )的I /0 口相連，區(qū)分出中國(guó)象棋和五子棋兩種下棋模式，棋子檢測(cè)模塊(6)用于檢測(cè)黑白棋子，得到不同的模擬量電壓信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2( 10)，MSP430F149單片機(jī)2(10)通過(guò)檢測(cè)光電傳感器的狀態(tài)變化，得到棋子的顏色和位置信息，MSP430F149單片機(jī)2(10)通過(guò)Zigbee無(wú)線通信模塊(4)將得到的棋子的信息發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)I(7)，MSP430F149單片機(jī)1(7)接收到信息進(jìn)行處理后，通過(guò)LCD液晶顯示模塊(8)顯示出棋子信息，并將棋子的信息存儲(chǔ)到SD卡存儲(chǔ)器(9)中，MSP430F149單片機(jī)2(10)控制聲光報(bào)警模塊(11)進(jìn)行閃燈及聲音的提示，脈搏檢測(cè)模塊(5)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下棋者的身體狀況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，其特征是:棋子檢測(cè)模塊(6)由單光束反射式紅外光電傳感器、紅外灰度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及并口擴(kuò)展模塊構(gòu)成，選定型號(hào)為ST178反射式紅外光電傳感器作為棋子識(shí)別用傳感器，ST178反射式紅外光電傳感器本身就有發(fā)射器和接收器，可有效分辨圍棋的黑白棋子，紅外灰度傳感器通過(guò)在象棋底部裝設(shè)的灰度標(biāo)志，根據(jù)MSP430F149單片機(jī)2(10)提前預(yù)定的閾值，可準(zhǔn)確判斷出象棋棋子的種類，將ST178反射式紅外光電傳感器在棋盤淺色部分交叉點(diǎn)處組成陣列，檢測(cè)到黑、白棋子時(shí)，通過(guò)接口電路可直接輸入高低電平，將每個(gè)棋子接口電路的引腳通過(guò)并口擴(kuò)展模塊，接入單片機(jī)I/O口，組成矩陣式陣列，當(dāng)進(jìn)行五子棋比賽時(shí)，由MSP430F149單片機(jī)2(10)循環(huán)掃描每一個(gè)交叉點(diǎn)傳感器狀態(tài)的變化，來(lái)判斷黑白棋子走棋狀態(tài)，由紅外灰度傳感器組成的陣列里，在檢測(cè)到不同灰度大小的物體時(shí)，會(huì)輸出不同大小的模擬量電壓信號(hào)，將該信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換模塊，將模擬電壓變化量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給MSP430F149單片機(jī)2( 10)，MSP430F149單片機(jī)2( 10)通過(guò)控制A/D轉(zhuǎn)換器的地址線，掃描各個(gè)交叉點(diǎn)紅外灰度傳感器輸出值，并根據(jù)軟件設(shè)置的閾值，判斷出中國(guó)象棋雙方每種類型棋子的走位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，其特征是:21813時(shí)無(wú)線通信模塊(4)選用(^2420作為射頻收發(fā)器，完成13?43(^149單片機(jī)1(7)和MSP430F149單片機(jī)2( 10)之間的信號(hào)傳遞和通信。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，其特征是:下棋模式轉(zhuǎn)換控制模塊(3)利用外置開關(guān)和MSP430F149單片機(jī)1(7)的一根外接I/O 口線相連接，判斷開關(guān)輸入的高低電平，區(qū)分中國(guó)象棋、五子棋兩種下棋模式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，其特征是:聲光報(bào)警模塊(11)與MSP430F149單片機(jī)2(10)相連，當(dāng)下棋出現(xiàn)輸?shù)囊环綍r(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)會(huì)以聲音和燈光的形式進(jìn)行提示，當(dāng)有一方下棋用時(shí)過(guò)多時(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)會(huì)以燈光進(jìn)行提示，當(dāng)檢測(cè)出有下棋者身體狀況不正常時(shí)，聲光報(bào)警模塊(11)中的蜂鳴器會(huì)以聲音進(jìn)行提示。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有棋路自動(dòng)感知記憶功能的智能電子棋盤，其特征是:電源模塊(I)選用7805電源芯片和LM317穩(wěn)壓電源芯片為整個(gè)智能電子棋盤提供穩(wěn)定的電壓，其中LM317穩(wěn)壓電源芯片可以把5V的電壓轉(zhuǎn)換成3.3V的電壓，7805電源芯片可以獲得5V的電源為L(zhǎng)CD液晶彩屏供電。
【文檔編號(hào)】A63F3/02GK205434939SQ201520992755
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日
【發(fā)明人】李國(guó)欣, 劉珍, 高健祥, 陳亮, 劉迎, 李傳號(hào), 袁剛, 劉攭, 胡挜喆
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)