專利名稱：電腦棋盤的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于一種計算機列設，具體的說是一種電腦棋盤，與計算機組合，配以相應軟件，可成為一種用于棋類比賽的專用計算機。
現(xiàn)今國內(nèi)大型棋類包括圍棋，中國象棋國際象棋，比賽，訓練均使用普通的棋盤，不具有智能化，比賽中計時、計錄、仲裁、棋譜傳遞均為人為。沒有高新技術(shù)介入該領域。國內(nèi)現(xiàn)有棋類專利二進制對應棋、電腦智力棋均屬少兒智能范疇。陸戰(zhàn)棋電子裁判只是用于陸戰(zhàn)棋，國內(nèi)不設這種比賽項目。國外電腦棋類一般也只用于單一項目，由鍵盤操作來對奕，功能單一、國內(nèi)市場上有用于辦公微機的圍棋，中國象棋，國際象棋軟盤和電視游戲機的同類IC卡，但這些不適合大型公開比賽的場合。
本實用新型目的在于公開一種多用電腦棋盤，與計算機配套和各種應用軟件的支持，可快速準確的實現(xiàn)多種棋類比賽中棋譜記錄、裁決、統(tǒng)計、分析、數(shù)據(jù)遠距傳送。
通過以下方式實現(xiàn)上述目的。
1、一種電腦棋盤，由盤體和盤面兩部分組成，其特征在于盤面，分為多張，每張盤面繪制著一種棋的棋盤圖案，盤面上的棋子落點必然正對盤體上的敏感元件布點，同一行的棋子落點對應同一行敏感元件布點，同列的棋子落點對應同列敏感元件布點；盤體(A)、盤體上部是面積與最大尺寸盤面面積相當?shù)木匦纹矫妫跃仃嚪绞讲贾弥鳱行×M列個敏感元件，敏感元件可以是光敏二極管或干簧管；(B)、盤體的組成還包括與計算機接口適配的專用電路，該電路是由多個CD4051八選一數(shù)據(jù)選擇器組成，其中總控電路由一片以上CD4051八選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，其COM端、VEE端、VSS端接地，選擇端A、B、C分別接地址總線A3，A4，A5，INH端為控制端、接低電平信號有效，Y0－－Yn與行掃描電路各控制端Y相接，CD4051片數(shù)應為QX／8取整加一、QX為電子矩陣行掃描總數(shù)；行掃描電路，由一片或一片以上八選一數(shù)據(jù)選擇器CD4051級聯(lián)而成，每片的A、B、C選擇端分別接地址總線A0，A1，A2，各片INH端順序連接控制電路Y端，并經(jīng)100千歐姆電阻接高電平，輸出端Q順序連接電子矩陣圖中各行掃描線接點，COM端經(jīng)二極管D接高電平，VEE，VSS共地，其中CD4051總片數(shù)最少為；(M／8取整＋1)×N／8取整＋1
其中M為敏感元件與專用電路連接成，列數(shù)為8的電子矩陣圖，列線D0－DN經(jīng)200千歐姆電阻接地，與計算機數(shù)據(jù)總線相接。
本實用新型提供一種用于棋類比賽中的專用計算機外設，按8位機接口設計，并行輸出，有相應軟件支持，適用于多棋種的比賽，訓練。
附


圖1為本實用新型實施例19×19圍棋盤盤面圖。
附圖2為對應
圖1盤面專用電路電原理圖。
附圖3為電子矩陣圖。
附圖4為盤體平面敏感元件典型接線圖。
附圖5為盤面為國際象棋，對應盤體平面的盤面圖案；附圖6為中國象棋對應盤體平面的盤面圖案；附圖7敏感元件單元原理圖。
本實用新型一種實施例是盤體上部平面以19×19矩陣形式分布著361只敏感元件。元件為光敏二極管或干簧管(其中一種)盤體內(nèi)部有各敏感元件聯(lián)接線和專用電路。
盤面為三種棋盤盤面，
圖1、圖5、圖6，它們分別是圍棋、國際象棋、中國象棋盤，以圍棋盤各點坐標為準，左上角點為(1，1)，左下角點為(19，1)，右上角點為(1，19)，右下角點為(19，19)，則國際象棋四角點為(3，3)，(17，3)，(3，17)，(17，17)。
中國象棋四角點為(1，2)，(19，2)，(1，18)，(19，18)。
如附
圖1，5，6所示，中國象棋和國際象棋盤面各實點坐標可定。
如使用光敏二極管，圍棋盤
圖1，象棋盤圖6，和國際象棋圖5，各實點應為采光孔，打孔數(shù)分別為
圖1361個；圖664個；圖590個?？墒褂闷胀ㄆ遄?。
棋盤與計算機聯(lián)接，盤面面積相同，并在同一坐標系內(nèi)規(guī)定各點坐標，因此可通過更換盤面和調(diào)整用不同的計算機軟件來實現(xiàn)棋種變化。
如采用干簧管，盤面不設采光孔，但必須用專用棋子，棋子底面嵌有磁體。
盤體由敏感元件和專用電路組成。
敏感元件單元原理，如附圖7，說明如下以下敏感元件簡稱Mi，高電平為H，低電平為L棋子為Z。
以光敏二極管單元電路為例，光敏二極管與電阻R串聯(lián)，負極與電阻R聯(lián)接，為電平取樣點Vi當Mi正極為H、電阻端為L時有光Vi＝H，無光Vi＝L光敏二極管在無光照射或被遮擋時呈高阻態(tài)。被光照射時為低阻態(tài)。
當Mi正極為L，電阻端為L時，Vi恒為L，光敏二極管為波長0.35－－1.1微米，光電流20微安，暗電流10－4微安。
在以上電路條件下和實驗證明，可定義
有光即無棋子時為高電平，無光即該點有子時為低電平。用干簧管時定義相反。以上定義可判斷棋盤上某點是否有子。
棋盤以上述理論和實驗結(jié)果為依據(jù)設計，把盤面狀態(tài)即盤面棋子分布變成二進制數(shù)碼。棋盤把二進制數(shù)碼數(shù)據(jù)輸入計算機，由計算機來完成計算、記錄、判斷和信息傳遞。以上功能計算機在棋手落子瞬間即可實現(xiàn)。
本設計中棋盤的功能就是在盤面棋子狀態(tài)變?yōu)槎M制碼。以若干個計算機時鐘為一個循環(huán)周期，在一個循環(huán)周期里把棋盤上棋子分布逐行依次輸入計算機內(nèi)存，把兩次循環(huán)所到的數(shù)據(jù)一一對應地相減，如果每一行數(shù)據(jù)相減均為0，則判斷為棋手沒有落子或走棋，如果其中某一行或兩行原數(shù)和新數(shù)相減不等0，則判斷有子落下(或有子移動)，則行序號和相減值即可明確判斷該子在棋盤上的坐標。根據(jù)變化的順序、奇偶性可判斷是哪一方的子；根據(jù)子的原始坐標可判定是哪一種類棋子。計算機即可進行記錄、判斷。在某些特有情況下給予提示，上面所提到的行數(shù)最大值不一定等于19，它是根據(jù)計算機的數(shù)據(jù)線位數(shù)而定，例如有8位數(shù)據(jù)則分為8，8，3三行，即把盤面行點數(shù)，分3次輸入計算機數(shù)據(jù)線。
數(shù)據(jù)采集，輸出電路為本設計的專用電路，它是針對8位機設計的，針對16位機，32位機可依據(jù)其接口技術(shù)指標，在原設計思路基礎上更改。電原理圖如附圖2所示。
棋盤專用電路由九片CD4051總片組成，該電路可直接與計算機地址總線A0－－A7，數(shù)據(jù)總線D0－－D7相連，其中A6可為專用電路的片選信號，掃描行序號可由A5－－A0的二進制數(shù)碼直接算出。CD4051為8選一信號選擇器A，B，C三線以二進制碼電平，控制8個輸出／輸入端與公共端COM之間導通實測導通電阻為20歐姆，INH為高位控制端，低電平時可8－1選通，高電平時COM與8個輸入／輸出端之間均為開路狀態(tài)。IC1為總控電路。COM接低電平與VEE，VSS端接地，選擇端A，B，C分別接地址總線A3，A4，A5，而A3，A4，A5二進制數(shù)變化可控制Y0－Y78個下一級控制端。COM接地，Y0－－Y7分別單獨變?yōu)榈碗娖?，其余為高電平，行掃描電路IC2－－IC9的A，B，C端接地址總線A0，A1，A2。COM端接高電平，INH端接IC1輸出的Y0－－Y7，得到低電平時工作，(A2A1A0)2每加1一次，導通端Q0－－Q7變化一次，順序為Q0…Q2，Q3…Q7，輸出行掃描，以此類推，Q0－－Q63依次輸出高電平，與數(shù)據(jù)總線連接的D0－－D7便直接反映出矩陣中該行各敏感元件的狀態(tài)，即反映該行各點有子或無子，每對應一個地址代號(A7－－A0)2，即可得到反映對應狀態(tài)的一組數(shù)據(jù)D0－D7。行掃描電路形成行數(shù)為63，列數(shù)為8的電子矩陣，INH通過100K電阻接高電平，同時接IC1的Y端，Y0為低時，INH置低電平，Y0為懸空，INH被置高，列線D0－－D7通過200千歐電阻接地，連接計算機數(shù)據(jù)總線，D0－D7通過三態(tài)門輸出時，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)片選。
本實用新型專用電路對應8位機接口設計，數(shù)據(jù)并行輸出，如對應高位機，應對應高位機接口技術(shù)條件更改設計，原理相同，本實施例只是適用三種大棋，凡采用矩陣棋盤各類棋均可采用相同原理，增減行，列數(shù)，或CD4051總片，片數(shù)。本棋盤不可脫離計算機，并且只有在專用軟件支持下才能使用。本實用新型可與單片機結(jié)合為一體，加入一系列必要的功能鍵和顯示即可作為一種專用計算機，理所應當屬于本實用新型保護范圍。
權(quán)利要求1.一種電腦棋盤，由盤體和盤面兩部分組成，其特征在于盤面，分為多張，每張盤面繪制著一種棋的棋盤圖案，盤面上的棋子落點必然正對盤體上的敏感元件布點，同一行的棋子落點對應同一行敏感元件布點，同列的棋子落點對應同列敏感元件布點；盤體(A)、盤體上部是面積與最大尺寸盤面面積相當?shù)木匦纹矫?，以矩陣方式布置著N行×M列個敏感元件，敏感元件可以是光敏二極管或干簧管；(B)、盤體的組成還包括與計算機接口適配的專用電路，該電路是由多個CD4051八選一數(shù)據(jù)選擇器組成，其中總控電路由一片以上CD4051八選一數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成，其COM端、VEE端、VSS端接地，選擇端A、B、C分別接地址總線A3，A4，A5，INH端為控制端、接低電平信號有效，Y0--Yn與行掃描電路各控制端Y相接，CD4051片數(shù)應為QX/8取整加一、QX為電子矩陣行掃描總數(shù)；行掃描電路，由一片或一片以上八選一數(shù)據(jù)選擇器級聯(lián)而成，每片的A、B、C選擇端分別接地址總線A0，A1，A2，各片INH端順序連接控制電路Y端，并經(jīng)100千歐姆電阻接高電平，輸出端Q順序連接電子矩陣圖中各行掃描線接點，COM端經(jīng)二極管D接高電平，VEE，VSS共地，其中CD4051總片數(shù)最少為；(M/8取整+1)×N/8取整+1其中M為敏感元件與專用電路連接成，列數(shù)為8的電子矩陣圖，列線D0-DN經(jīng)200千歐姆電阻接地，與計算機數(shù)據(jù)總線相接。
專利摘要本實用新型電腦棋盤，屬于一種計算機外設，在專用軟件的支持下，可實現(xiàn)棋類比賽，訓練中，棋譜記憶，存儲、裁判、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)遠距離傳輸，其組成包括盤面和盤體，盤體上部是以矩陣方式布置的多個敏感元件敏感元件布點與盤面棋子落點行，列對應。電腦棋盤專用電路，實現(xiàn)電子矩陣的行掃描及其控制，是由控制電路和行掃描電路組成，均采用多個CD4051八選一數(shù)據(jù)選擇器級連而成，可直接與計算機數(shù)據(jù)總線和地址總線相連接。
文檔編號A63F3/00GK2197096SQ9421604
公開日1995年5月17日 申請日期1994年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月19日
發(fā)明者劉俐, 李術(shù)平 申請人:劉俐