[其他]智能棋盘系统

说明书

本实用新型属于一种体育用品，具体地说属于一种适用于棋类比赛或训练的电子装备。

象棋和围棋活动在我国有极其攸久的历史，近些年来国际象棋也开展起来，由于棋类运动伴随着智慧和毅力的角逐，深受广大群众的喜爱，经过历代人的研究发展，目前棋手的技艺已发展很高的水平。高一级的比赛几乎从开局到结束都是紧张激烈的角逐，棋手们处在高度的精神紧张状态，处于搜索、比较、创新的脑力加体力劳动之中。然而，即使在这样紧张的场合下仍然要不时中断思维去记录下来每一步的棋谱以留下宝贵的资料，以利于总结经验或教训，指导以后的训练。除此以外，棋手们往往还要每下一步按动计时钟按键，既分散精力，又可能造成误差，有时甚至造成纠纷，棋手们为了争取思考时间在记录棋谱时速度很快，容易笔误，并在以后的整理过程中花费很大的精力。在日常的训练中这种记录、整理棋谱的工作就更加大量而繁琐。总之，用于棋类比赛的设备与现代高度发达的电子技术相比显然十分不协调。

本实用新型的目的即是设计一种智能棋盘系统，使它和微机相配合完成自动记录棋手们比赛或训练中每步的棋谱及时间，也可以自动传输比赛的场面，为棋手们保存下来一份完整无误的技术资料，使棋手们把全部精力集中在比赛之中，以推动棋类运动向更高水平发展。

本实用新型的基本构思是设计一种可以传感每个棋子位置，并能把它转化为数字信号的棋盘系统。在这个系统中包括三大部分：第一是棋盘传感器，本实用新型所设计的棋盘上每个可能落子的位置上均设有一个开关（参看图1）（或位置传感器），这样根据中国象棋，围棋或国际象棋的不同要求会组成一个相应的开关矩阵。第二是可以触发开关的棋子（参看图2），以实现棋子位置这一模拟量的探测。棋子的结构须根据所选取开关（或位置传感器）的类别和型号加以配套设计。当矩阵开关选取电磁式接近开关，如磁性干簧管之类时在棋子的底部应装有一块磁铁和或铁磁物质，当采用接触电极式开关时，应在棋子的底部加上一导电金属片，当采用机械式开关，如微动开关，压电橡胶开关等时棋子应保证有一定的配重以保证正常的压触发。也可采用变磁阻，变电容式接近开关，光电开关等等。总之利用开关的状态来判别棋子是否到位。第三部分是模数转换电路，它的作用是将矩阵开关状态转化为计算机可以接收的二进制数据，以串行（或并行）的形式送入计算机。其基本原则是将每个棋盘落子处编码，然后按一定时序扫描得到一组完整的棋子状态数组，送入计算机，在计算机内按照预编好的软件对数据进行处理就得到每一步棋谱的相应参数，可以记录下来，也可以同时将其显示在显示屏上供观众们或其它有关人员现场观看。

为防止棋子错位引起的误差，可以在棋盘落子处设计上一个限位凸台4，棋子的底部可以设计上一定位凹台5，以准确定位，并防止偶然的振动等引起计算机的误操作。

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的：

图1是棋盘，图2棋子的基本结构示意图，其中1为棋盘面，2为开关，3为开关引线，4为定位凸台，5为限位凹台，6为粘合剂或其它固定物，7为磁体、导体或配重物，8为棋子体。

图3是模数转换电路的基本逻辑框图。

图4是棋盘读电路的逻辑结构图。

图5是控制电路及其串行接口的逻辑结构图，其中（a）为应用CPU时的框图，（b）为应用单片机的框图。

图6为一开关状态读电路的实施例电原理图。

图7为一应用CPU做控制电路的实施例电原理图。

本实用新型中的棋盘部分实际上相当于一个矩阵式的位置传感器，我们称之为棋盘传感器，因而在棋盘结构上所采取的具体方案是在落子处设置一个开关或位置传感器，以便对每一瞬时棋子的分布变化做出反应，经软件处理后转化为相应的棋谱。开关的选择是多种多样的，只要落子后能实现开关状态转换即可。它的选取原则是经济，耐久，可靠，灵敏。这样，一个完整的棋盘就成为一个开关矩阵。依靠开关状态可以准确地探测出棋局的变化再通过模数转换电路实现数字量传输。

开关状态的变化即表示棋局的变化将会形成新的棋谱。这一变化的传输依靠模数转换电路实现。图3即给出了这一模数转换电路的逻辑设计框图。其中4为控制电路，由它控制棋盘读电路10每间隔一定时间按软件设计好的次序和分组，分步读出开关矩阵11中所有状态，最终处理成一组串行（或并行）数据来代表棋盘的即时状态参量，这些参量通过串行口12（或并行口）送入计算机做为计算机原始数据。在微型计算机中，根据这些数据，在配套软件的控制下实现判断，显示、记录就是十分容易的事了。