#第一届立创大赛#光电围棋盘制作 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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**前言** 近年来，围棋运动在青少年中逐渐普及，越来越多的棋院出现在人们的视线中，各种职业和业余的赛事不断举办。选手和棋院都想尽快提高教学水平和比赛成绩。随着计算机的普及，很多地方利用计算机进行教学和比赛。然而，观察实际的教学和比赛过程，我们发现如下特点： 一、选手低龄化。学习围棋的人群主要集中在6-12岁，启蒙阶段的孩子有些还不能掌握电脑的用法，有些会把电脑用于游戏，家长也不赞成孩子们长时间使用电脑、智能手机。 二、选手面对真实的棋盘有所谓“手感”，使用真实棋盘和使用计算机屏幕下棋，注意力和思维活跃程度有较大差别。 三、“复盘”是棋类竞技项目提高水平的重要手段，在教学中，老师如果能经常针对学生下过的棋局进行复盘指导，教学质量能得到较好地提高。有鉴于此，我们决心开发一种具有网络功能的电子棋盘，以解决围棋在教学、比赛中出现的一些困难。 **一、目标功能** 1、棋局的实时自动录入，记录下棋局的整个过程。 2、棋局的复盘功能，能重现棋局的落子步骤。 3、教学功能，实现围棋术语中死活题，定势等不同走法。 4、比赛功能，选手身份录入(RFID卡读入），比赛计时。 5、网络功能，例如用于赛场实时直播（非视频方式）。 **二、设计构思（技术要点难点）** 曾经有人设计过用磁性传感器（干簧管或者霍尔传感器）配合磁性棋子实现的电子棋盘，这种棋盘是根据围棋中“黑方先落子，之后轮流落子”的规则来记录棋局。由于不能区分黑白棋子，当遇到提子等情形时会发生误记。有时候，低龄的选手在比赛中会有需要让子的情形，这些情况下，不能正确记录。 针对这些问题，我们首先要解决的问题是区分黑白子。 解决的办法是利用黑白棋子对光线有不同反射率的原理，我们可以对棋子发出一束光，然后利用光敏电阻接收反射光线，光敏电阻的内阻变化可以用ADC转换结果判断。 棋盘的交叉点是棋子放置的地方，容易想到如下结构：  另一个问题，在这种结构下，如何区分外部射入的光（无棋子处）和LED发出的光（有棋子处）。解决的方法是进行两次扫描：首先，所有LED不发光，有棋子的地方无光线，无棋子的地方有自然光射入，这样就先区别出有无棋子。然后，点亮有棋子处的LED，由于自然光被棋子遮挡，可以根据反射强度判断黑白子。 LED的存在使我们有了重现棋局的显示功能，一切问题迎刃而解。 **三、应用系统框架**  **四、硬件系统框架**  **五、设备雏形（如下图）** **六、设备调试** 由于比赛准备时间过短，一个月时间要完成全部功能没有可能，因此我们选择实现主要功能： 1、PC端程序 用VB语言写电脑程序，这个过程比较顺利，主要的问题是棋子透明叠加到棋盘上的实现以及网络通信协议，这里用到了UDP广播技术来实现未知PC端的接入。 2、设备端调试 用C语言编写MCU程序。 在提交结果时，我们只够时间调试了ESP8266模块的驱动及和PC端的通信、棋子的黑白子检测，实现了正常和异常情况下的棋局实时录入。 硬件系统设计较为成功，除了忘记引电源开机键引线外，基本一次制版成功。 经测试LED选用红光比较好，由于光敏电阻的光谱灵敏度区间在500-800纳米，选用红光LED有较高的灵敏度。 键盘输入和LCD显示屏驱动未按时完成       产品实物图      ##### **更多项目详情见链接：**[**http://club\.szlcsc\.com/article/details\_772\_1\.html**](http://club.szlcsc.com/article/details_772_1.html) ##### **本项目归立创社区“二疼”所有**