一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置及方法，所述棋子內(nèi)設(shè)置有接收線圈和接收電路，所述接收線圈設(shè)置于棋子內(nèi)部的底端，接收線圈通過(guò)接收電路連接發(fā)光二極管，不同種類(lèi)的棋子的發(fā)光二極管的光強(qiáng)信號(hào)不同；棋盤(pán)內(nèi)設(shè)置有第一微控制器，無(wú)線供電模塊通過(guò)光纖連接發(fā)射線圈陣列；第一微控制器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)連接光敏三極管陣列，發(fā)射線圈陣列通過(guò)光纖束對(duì)應(yīng)連接光敏三極管陣列，光敏三極管陣列對(duì)應(yīng)連接有信號(hào)比較單元的一端，信號(hào)比較單元的另一端連接參比信號(hào)單元；本發(fā)明采用比較法能消除光源波動(dòng)的影響，可以解決了光敏三管受溫度影響大的問(wèn)題，這樣不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性，大大地提高了工作的可靠性，而且電路結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的中國(guó)象棋等棋類(lèi)比賽中，多采用人工計(jì)時(shí)記譜工作，有的記譜哪怕是計(jì)算機(jī)輔助記譜也需要人工錄入，存在諸多弊端，這種方式工作量較大，費(fèi)時(shí)、勞神、錯(cuò)誤率高，需要額外投入人工來(lái)操作，現(xiàn)有的自動(dòng)裁判裝置，多需要對(duì)棋子或者棋盤(pán)上進(jìn)行大幅改動(dòng)，且改動(dòng)處通常能夠明顯感知，會(huì)引起參賽選手的不適或反感，影響選手的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記譜、計(jì)時(shí)和讀秒，這樣即減少了裁判人員的工作量也減輕了棋手的負(fù)擔(dān)，使其更專(zhuān)心于比賽。同時(shí)還具有性能穩(wěn)定可靠、使用方便、制造容易、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，包括棋盤(pán)、棋子和計(jì)時(shí)裝置，其中:
[0006]所述棋子內(nèi)設(shè)置有接收線圈和接收電路，所述接收線圈設(shè)置于棋子內(nèi)部的底端，接收線圈通過(guò)接收電路連接發(fā)光二極管，不同種類(lèi)的棋子的發(fā)光二極管的光強(qiáng)信號(hào)不同；
[0007]所述棋盤(pán)的盤(pán)面上各個(gè)交叉點(diǎn)位置處設(shè)置有一個(gè)發(fā)射線圈和光纖傳光束；
[0008]所述棋盤(pán)內(nèi)設(shè)置有第一微控制器、無(wú)線供電模塊、發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列、光敏三極管陣列與信號(hào)比較單元，所述第一微控制器連接無(wú)線供電模塊，所述第一微控制器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)連接光敏三極管陣列，發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列通過(guò)光纖束連接光敏三極管陣列，所述光敏三極管陣列連接信號(hào)比較單元，所述第一微控制器同時(shí)連接信號(hào)比較單元；
[0009]所述計(jì)時(shí)裝置與棋盤(pán)內(nèi)的第一微控制器通過(guò)無(wú)線的方式通信。
[0010]優(yōu)選的，所述接收電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，用發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子，棋子內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束傳導(dǎo)到相應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上。
[0011]所述信號(hào)比較單元，包括多個(gè)電壓比較器、多個(gè)光敏三極管和選頻電路，每個(gè)光敏三極管通過(guò)光纖傳光束連接到透明板的一側(cè)，透明板的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管連接參比信號(hào)單元。
[0012]優(yōu)選的，電壓比較器為10個(gè)。
[0013]所述棋子底端設(shè)置有一個(gè)透明板，與信號(hào)比較單元處設(shè)置的透明板完全一樣，目的是保證參比單元中的元器件與棋子中的元器件完全一樣，這樣可以最大限度的減小光源波動(dòng)的影響。
[0014]進(jìn)一步的，所述發(fā)射線圈構(gòu)成的發(fā)射線圈陣列和光纖傳光束構(gòu)成的光纖傳光束陣列，通過(guò)光纖束連接光敏三極管陣列，各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束與光敏三極管陣列中的各個(gè)光敏三極管相對(duì)應(yīng)。
[0015]所述光敏三極管陣列中每一行的光敏三極管集電極相并聯(lián)連接一個(gè)選頻電路，并且還與電壓比較器的一端連接，所述選頻電路和電壓比較器均連接第一微控制器，所述電壓比較器的另一端連接信號(hào)比較單元中一個(gè)光敏三極管的集電極，所述光敏三極管的發(fā)射極接地，基極通過(guò)光纖傳光束連接至透明板一側(cè)，所述透明板另一側(cè)設(shè)置有發(fā)光二極管，發(fā)光二極管連接參比信號(hào)單元。
[0016]所述光敏三極管陣列中的每個(gè)光敏三極管與棋盤(pán)的盤(pán)面的每個(gè)交叉點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，每一列光敏三極管的發(fā)射極相并聯(lián)連接在多路開(kāi)關(guān)的一路開(kāi)關(guān)上，每一行光敏三極管的集電極相并聯(lián)連接一個(gè)電壓比較器，通過(guò)各個(gè)電壓比較器和多路開(kāi)關(guān)的排列組合，可以確定每一個(gè)光敏三極管。
[0017]所述參比信號(hào)單元包括多路開(kāi)關(guān)，多路開(kāi)關(guān)的每一路開(kāi)關(guān)分別連接有不同阻值的發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻，通過(guò)第一微控制器控制多路開(kāi)關(guān)依次導(dǎo)通，使參比單元中的發(fā)光二極管與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻依次接通發(fā)光，通過(guò)相應(yīng)的光纖傳光束傳導(dǎo)到信號(hào)比較單元上的光敏三極管上，在通過(guò)電壓比較器逐一與棋子發(fā)出的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較，確定棋子類(lèi)型。
[0018]本發(fā)明的上述構(gòu)成(信號(hào)比較單元、參比信號(hào)單元等)能消除電壓和光源波動(dòng)的影響，而且解決了光敏三管受溫度影響大的問(wèn)題，由于對(duì)每一列的10個(gè)交叉點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，因此有效的解決了光敏三管頻率響應(yīng)低的問(wèn)題，使光敏三管靈敏度高且價(jià)格很低的特點(diǎn)能得以利用，這樣設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性，大大地提高了工作的可靠性，而且電路結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。
[0019]采用自定義光強(qiáng)代表各種棋子的方法可以方便的增大光強(qiáng)差，因此，棋子識(shí)別電路和接收電路都很簡(jiǎn)單，大大的提高了識(shí)別的可靠性。
[0020]優(yōu)選的，所述棋盤(pán)邊緣還設(shè)有USB接口和充電接口，所述USB接口和充電接口設(shè)置在棋盤(pán)端部。
[0021]所述計(jì)時(shí)器，包括第二微控制器、語(yǔ)音播放模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和控制按鍵，其中，無(wú)線收發(fā)模塊接收微控制器的信息，將其傳輸給第二微控制器，所述第二微控制器連接有語(yǔ)音播放模塊和控制按鍵，并通過(guò)LCD顯示模塊顯示時(shí)間。
[0022]一種基于上述裝置的工作原理為:
[0023]利用無(wú)線供電技術(shù)對(duì)嵌在棋子中的接收電路進(jìn)行供電，由接收電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，通過(guò)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子，代表各種棋子的光強(qiáng)信號(hào)由發(fā)光二極管照射出去，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上，參比單元中的發(fā)光二極管與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻依次接通發(fā)光，光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過(guò)各電壓比較器與參比光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較后傳送到第一微控制器，由其確定棋子的種類(lèi)、所在的位置以及棋面的變化情況。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:
[0025](I)實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確地自動(dòng)記譜、記時(shí)和讀秒，有效減少裁判人員的工作量和減輕棋手的負(fù)擔(dān)，并為比賽和研究提供各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
[0026](2)采用比較法能消除電壓和光源波動(dòng)的影響，可以解決了光敏三管受溫度影響大的問(wèn)題，這樣不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性，大大地提高了工作的可靠性，而且電路結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單；
[0027](3)采用對(duì)每一列的10個(gè)交叉同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，有效的解決了光敏三管頻率響應(yīng)低的問(wèn)題，使光敏三管靈敏度高且價(jià)格很低的特點(diǎn)能得以利用；
[0028](4)抗干擾能力強(qiáng)，光纖具有良好的抗干擾能力，光纖能長(zhǎng)線傳輸信號(hào)可以使轉(zhuǎn)換元件(光敏三極管)與信號(hào)處理電路安裝在一起，這樣可以提高信噪比，有利于進(jìn)行電磁屏蔽，可以提高檢測(cè)的可靠性，而且光纖成本很低；
[0029](5)設(shè)有無(wú)線收發(fā)模塊，可以通過(guò)無(wú)線的方式與外部設(shè)備(計(jì)時(shí)器、計(jì)算機(jī))進(jìn)行通信，這樣可以免去布線的不便，使棋盤(pán)在外觀上與普通棋盤(pán)一樣；
[0030](6)利用選頻電路判定交叉上有無(wú)棋子以消除環(huán)境光的影響，當(dāng)交叉點(diǎn)上無(wú)棋子時(shí)選頻電路接受不到供電模塊產(chǎn)生高頻信號(hào)，選頻電路不動(dòng)作，第一微控制器對(duì)相應(yīng)的電壓比較器不響應(yīng)。
[0031](7)本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作工藝要求低，制造容易等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1為本發(fā)明的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置棋盤(pán)的結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0033]圖2為圖1中在A-A位置的剖視圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的發(fā)射線圈陣列、光敏三極管陣列、信號(hào)比較單元的電路原理示意圖，以及光纖傳光束陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明的參比信號(hào)單元的電路原理示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明的接收電路的電路原理示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明的計(jì)時(shí)器電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖8為本發(fā)明的另一種實(shí)施方案控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0040]圖9為本發(fā)明的另一種實(shí)施方案發(fā)射線圈陣列、光敏三極管陣列、信號(hào)比較單元的電路原理示意圖，以及光纖傳光束陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖10為本發(fā)明的另一種實(shí)施方案接收電路的電路原理示意圖。
[0042]其中，1、棋盤(pán);2、棋子;3、刻線;4、單根光纖;5、計(jì)時(shí)器;6、USB接口；7、充電器接口 ；8、無(wú)線供電模塊;9、光纖傳光束；1、發(fā)射線圈；11、控制總程;12、屏蔽盒；13、光纖束；14、發(fā)光二極管；15、接收電路；16、接收線圈；17、透明板；18、第一微控制器；19、9選I多路開(kāi)關(guān)；20、無(wú)線收發(fā)模塊;21、充電模塊;22、充電電池;23、發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列；24、光敏三極管陣列；25、信號(hào)比較單元;26、參比信號(hào)單元;27、光敏三極管;28、選頻電路;29、電壓比較器;30、14選I多路開(kāi)關(guān);31、整流二極管;32、穩(wěn)壓二極管;33、發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻；34、IXD模塊;35、第二微控制器;36、設(shè)置按鍵;37、+按鍵;38、-按鍵;39、開(kāi)始暫停按鍵;40、計(jì)時(shí)按鍵;41、語(yǔ)音模塊;42、喇叭;43、編碼電路;44、信號(hào)處理電路;45、信號(hào)處理單元。
【具體實(shí)施方式】
:
[0043]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0044]實(shí)施例一:
[0045]如圖1所示，一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，包括棋盤(pán)1、棋子2和計(jì)時(shí)器5等。
[0046]棋盤(pán)I包括盤(pán)面和盤(pán)面另一面的在相應(yīng)的各個(gè)交叉點(diǎn)處刻線3處設(shè)置的發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列23。
[0047]光纖傳光束是由多根單根光纖構(gòu)成，且單根光纖的纖芯直徑小于0.025mm。
[0048]用纖芯直徑小于0.025mm的光纖嵌在刻線中眼睛分辨不出來(lái)，光纖傳光束中的每一根光纖在交叉點(diǎn)處交叉排成一列和一行，用多根光纖來(lái)增加光通量。
[0049]如圖2所示，棋子2中嵌有接收線圈16和接收電路15，所述接收線圈16設(shè)置于棋子2內(nèi)部的底端，接收線圈16通過(guò)接收電路15連接發(fā)光二極管14，不同種類(lèi)的棋子2的發(fā)光二極管14的光強(qiáng)信號(hào)不同?？刂瓶偝?1還連接有USB接口 6和充電器接口 7，所述USB接口 6和充電器接口 7設(shè)置在棋盤(pán)I端部。
[0050]計(jì)時(shí)器5與控制總程11通過(guò)無(wú)線的方式通信，所述控制總程11外側(cè)設(shè)置有屏蔽盒
12ο
[0051]如圖3所示，棋盤(pán)I內(nèi)的控制總程11中設(shè)置有第一微控制器18、無(wú)線供電模塊8、發(fā)射線圈陣列及光纖傳光束陣列23、光敏三極管陣列24與信號(hào)比較單元25，所述第一微控制器連接無(wú)線供電模塊8，所述無(wú)線供電模塊8連接發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列23，無(wú)線供電模塊8還連接參比單元中的發(fā)射線圈10?？刂瓶偝?1包括第一微控制器18，所述第一微控制器18通過(guò)9選I多路開(kāi)關(guān)19連接光敏三極管陣列24。
[0052]發(fā)射線圈10陣列、光纖傳光束9陣列通過(guò)光纖束13連接光敏三極管陣列24，所述光敏三極管陣列24連接信號(hào)比較單元25的一端，信號(hào)比較單元25的另一端通過(guò)光纖束13、透明極17和發(fā)光二極管14連接參比信號(hào)單元26，所述第一微控制器18同時(shí)連接信號(hào)比較單元25。
[0053]如圖4所不，90個(gè)發(fā)射線圈10和90根光纖傳光束9構(gòu)成發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列23，通過(guò)光纖束連接有光敏三極管陣列24，各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束9與光敏三極管陣列24中的各個(gè)(90個(gè))光敏三極管27相對(duì)應(yīng)，光敏三極管陣列24中每一行的光敏三極管集電極相并聯(lián)連接一個(gè)選頻電路28，并且還與電壓比較器29的一端連接，所述選頻電路28和電壓比較器29均連接第一微控制器18，所述電壓比較器29的另一端連接信號(hào)比較單元中一個(gè)光敏三極管27的集電極，所述光敏三極管27的發(fā)射極接地，基極通過(guò)光纖傳光束9及光纖束13連接至透明板17—側(cè)，所述透明板17另一側(cè)設(shè)置有發(fā)光二極管14，發(fā)光二極管14連接參比信號(hào)單元26。
[0054]每一列光敏三極管27的發(fā)射極相并聯(lián)連接在9選I多路開(kāi)關(guān)19的一路開(kāi)關(guān)上，每一行光敏三極管27的集電極相并聯(lián)連接一個(gè)電壓比較器，通過(guò)各個(gè)電壓比較器29和9選I多路開(kāi)關(guān)19的排列組合，可以確定每一個(gè)光敏三極管27。如9選I多路開(kāi)關(guān)19的第I路開(kāi)關(guān)，和第10個(gè)比較器29相組合，就可以確定第82號(hào)光敏三極管27。
[0055]信號(hào)比較單元25，包括10個(gè)電壓比較器、10個(gè)光敏三極管和選頻電路，每個(gè)光敏三極管通過(guò)光纖傳光束9及光纖束13連接到透明板17的一側(cè)，透明板17的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)發(fā)光二極管14，所述發(fā)光二極管14連接參比信號(hào)單元26。
[0056]在信號(hào)比較單元處設(shè)置一個(gè)與棋子中完全一樣的透明板17，目的是保證參比單元中的元器件與棋子中的元器件完全一樣，這樣可以最大限度的減小光源波動(dòng)的影響。
[0057]如圖5所示，參比信號(hào)單元26包括14選I多路開(kāi)關(guān)30，14選I多路開(kāi)關(guān)30分別連接有不同阻值的發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33，通過(guò)第一微控制器控制14選I多路開(kāi)關(guān)30依次導(dǎo)通，使參比單元中的發(fā)光二極管14與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33依次接通發(fā)光，通過(guò)相應(yīng)的光纖傳光束9傳導(dǎo)到信號(hào)比較單元25上的光敏三極管27上，在通過(guò)電壓比較器29逐一與棋子2發(fā)出的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較，確定棋子2類(lèi)型。
[0058]原理為:利用無(wú)線供電技術(shù)對(duì)嵌在棋子2中的接收電路15進(jìn)行供電，由接收電路15驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管14發(fā)光，用發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33調(diào)節(jié)發(fā)光二極管14的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子2(調(diào)節(jié)電阻的阻值別為R^RyR14),也即用不同的光強(qiáng)信號(hào)分別代表不同種類(lèi)的棋子2(紅棋和黑棋各有:帥、車(chē)、馬、炮、士、相、兵共14種)，代表各種棋子2的光強(qiáng)信號(hào)由發(fā)光二極管14照射出去，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束9傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上，光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過(guò)各電壓比較器29與參比光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較后傳送到第一微控制器18，由第一微控制器18確定是哪一種棋子2及其所在的位置。
[0059]兩個(gè)光敏三極管27(其中一個(gè)是光敏三極管陣列24中的，另一個(gè)是信號(hào)比較單元25中的)、兩個(gè)透明板17和兩根光纖傳光束9構(gòu)成了一個(gè)光電差動(dòng)器，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償，該光電差動(dòng)器不僅能抵消溫度、電壓和光源波動(dòng)的影響，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。
[0060]如圖6所示，接收電路包括發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33、穩(wěn)壓二極管32、整流二極管31和諧振電容，其中，所述諧振電容與接收線圈并聯(lián)，諧振電容一端依次連接整流二極管31、穩(wěn)壓二極管32及其限流電阻，調(diào)節(jié)電阻連接發(fā)光二極管，發(fā)光二極管連接諧振電容的另一端，發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33和發(fā)光二極管串聯(lián)且與穩(wěn)壓二極管32并聯(lián)。
[0061]優(yōu)選的，所述接收電路15驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管14發(fā)光，用發(fā)光調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)發(fā)光二極管14的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子2，棋子2內(nèi)發(fā)光二極管14發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束9傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上。
[0062]如圖7所示，計(jì)時(shí)器5包括第二微控制器35、無(wú)線收發(fā)模塊20、IXD模塊34、設(shè)置按鍵36、開(kāi)始暫停按鍵、語(yǔ)音模塊、喇叭等。無(wú)線收發(fā)模塊20接收微控制器的信息，將其傳輸給第二微控制器，所述第二微控制器連接有語(yǔ)音播放模塊和控制按鍵，并通過(guò)LCD顯示模塊顯示時(shí)間。
[0063]第二微控制器35還設(shè)置有語(yǔ)音模塊41，語(yǔ)音模塊41連接喇叭42。
[0064]第二微控制器35連接有設(shè)置按鍵36、+按鍵37、-按鍵38、開(kāi)始暫停按鍵39和計(jì)時(shí)按鍵40。
[0065]工作流程為:由第一微控制器18、9選I多路開(kāi)關(guān)19和10個(gè)電壓比較器29確定各棋子2的位置(象棋有9*10 = 90個(gè)交叉點(diǎn))，由第一微控制器18、信號(hào)比較單元25和參比信號(hào)單元26確定各棋子2的種類(lèi)，過(guò)程是，首先第一微控制器18控制9選I多路開(kāi)關(guān)19的第I路導(dǎo)通，使光敏三極管陣列24中的第I列上的10個(gè)光敏三極管接地工作(與棋盤(pán)I上第I列的10個(gè)交叉點(diǎn)對(duì)應(yīng))，對(duì)棋盤(pán)I的第I列各交叉進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)該列上某些交叉點(diǎn)上有棋子2時(shí)，棋子2發(fā)出的光強(qiáng)信號(hào)由相應(yīng)的光纖傳光束9傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的光敏三極管上，與此同時(shí)第一微控制器18控制14選I多路開(kāi)關(guān)30依次導(dǎo)通，使參比單元中的發(fā)光二極管14與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻33依次接通發(fā)光(調(diào)節(jié)電阻分別為R^RyR14且阻值變化由大到小，也即光強(qiáng)由小到大變化)，并通過(guò)相應(yīng)的光纖傳光束9傳導(dǎo)到信號(hào)比較單元25中的10個(gè)光敏三極管上，在通過(guò)電壓比較器29逐一與棋子2發(fā)出的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較(光強(qiáng)由小到大進(jìn)行)，通過(guò)比較就可以確定棋子2的種類(lèi)(同時(shí)其位置也被確定)，然后第一微控制器18控制控制9選I多路開(kāi)關(guān)19第2路導(dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程對(duì)第2列各交叉進(jìn)行檢測(cè)，確定第2列上各交叉上棋子2的種類(lèi)，如此反復(fù)進(jìn)行就可以實(shí)時(shí)判定各種棋子2所在的位置以及棋面的變化情況，并通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊20向計(jì)時(shí)器5傳遞相關(guān)信息使計(jì)時(shí)器5做出相應(yīng)的動(dòng)作(如計(jì)時(shí)和讀秒)。
[0066]在信號(hào)比較單元處設(shè)置一個(gè)與棋子中完全一樣的透明板，目的是保證參比單元中的元器件與棋子中的元器件完全一樣，這樣可以最大限度的減小光源波動(dòng)的影響。
[0067]本發(fā)明的上述構(gòu)成(信號(hào)比較單元、參比信號(hào)單元等)能消除光源波動(dòng)的影響，而且解決了光敏三管受溫度影響大的問(wèn)題，由于對(duì)每一列的10個(gè)交叉同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，因此有效的解決了光敏三管頻率響應(yīng)低的問(wèn)題，使光敏三管靈敏度高且價(jià)格很低的特點(diǎn)能得以利用，這樣設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性，大大地提高了工作的可靠性，而且電路結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。
[0068]采用自定義光強(qiáng)代表各種棋子的方法可以方便的增大光強(qiáng)差，因此，棋子識(shí)別電路和接收電路都很簡(jiǎn)單，大大的提高了識(shí)別的可靠性。
[0069]設(shè)置選頻電路28的作用是，判定交叉上有無(wú)棋子2以消除環(huán)境光的影響，其工作原理是，當(dāng)交叉點(diǎn)上無(wú)棋子2時(shí)選頻電路28接受不到供電模塊產(chǎn)生高頻信號(hào)，選頻電路28不動(dòng)作第一微控制器18對(duì)相應(yīng)的電壓比較器29不響應(yīng)。
[0070]實(shí)施例二:
[0071]如圖8-10所示，第二種【具體實(shí)施方式】與第一種基本一致，其區(qū)別在于:
[0072]利用信號(hào)處理單元45來(lái)替換信號(hào)比較單元25和參比信號(hào)單元26。同時(shí)，棋子2的接收電路15將調(diào)節(jié)電阻替換為編碼電路43。
[0073]所述信號(hào)處理單元45包括若干路信號(hào)處理電路44，每個(gè)信號(hào)處理電路44均連接第一微控制器18，信號(hào)處理電路44與光敏三極管陣列24對(duì)應(yīng)連接。
[0074]本實(shí)施方案利用無(wú)線供電技術(shù)對(duì)嵌在棋子2中的接收電路15進(jìn)行供電，接收電路15中的編碼電路對(duì)不同種類(lèi)的棋子2(紅棋和黑棋各有:帥、車(chē)、馬、炮、士、相、兵共14種)進(jìn)行編碼并且驅(qū)動(dòng)發(fā)光二管發(fā)光，代表各種棋子2的代碼信號(hào)由發(fā)光二管發(fā)射出去，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束9傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上，代碼信號(hào)經(jīng)過(guò)各信號(hào)處理電路處理后傳送到第一微控制器18，由第一微控制器18根據(jù)相應(yīng)的代碼就可以確定是那一種棋子2及其所在的位置。
[0075]工作流程為:所述一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置的工作流程為:由第一微控制器18、9選I多路開(kāi)關(guān)19和10個(gè)信號(hào)處理電路確定各棋子2的位置(象棋盤(pán)有9*10=90個(gè)交叉點(diǎn))，由第一微控制器18與信號(hào)處理電路確定各棋子2的種類(lèi)，過(guò)程是，首先第一微控制器18控制9選I多路開(kāi)關(guān)19第I路導(dǎo)通，使光敏三極管陣列24中的第I列上的10個(gè)光敏三極管接地工作(與棋盤(pán)I上第I列的10個(gè)交叉點(diǎn)對(duì)應(yīng))，對(duì)棋盤(pán)I的第I列各交叉進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)該列上某些交叉點(diǎn)上有棋子2時(shí)，棋子2發(fā)出的編碼信號(hào)由相應(yīng)的光纖傳光束9傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的光敏三極管上，光敏三極管將檢測(cè)到的代碼信號(hào)傳送到各信號(hào)處理電路，信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路處理后傳送到微控制器1，由微控制器I根據(jù)相應(yīng)的代碼確定該棋子2的種類(lèi)(同時(shí)其位置也被確定)，然后第一微控制器18控制控制9選I多路開(kāi)關(guān)19第2路導(dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程對(duì)第2列各交叉進(jìn)行檢測(cè)，確定第2列上各交叉上棋子2的種類(lèi)，如此反復(fù)進(jìn)行就可以實(shí)時(shí)判定各種棋子2所在的位置以及棋面的變化情況，并通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊20向計(jì)時(shí)器5傳遞相關(guān)信息使計(jì)時(shí)器5做出相應(yīng)的動(dòng)作(如計(jì)時(shí)和讀秒)。
[0076]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:包括棋盤(pán)、棋子和計(jì)時(shí)裝置，其中: 所述棋子內(nèi)設(shè)置有接收線圈和接收電路，所述接收線圈設(shè)置于棋子內(nèi)部的底端，接收線圈通過(guò)接收電路連接發(fā)光二極管，不同種類(lèi)的棋子的發(fā)光二極管的光強(qiáng)信號(hào)不同； 所述棋盤(pán)的盤(pán)面上各個(gè)交叉點(diǎn)位置處設(shè)置有一個(gè)發(fā)射線圈和光纖傳光束； 所述棋盤(pán)內(nèi)設(shè)置有第一微控制器、無(wú)線供電模塊、發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列、光敏三極管陣列與信號(hào)比較單元，所述第一微控制器連接無(wú)線供電模塊，所述第一微控制器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)連接光敏三極管陣列，發(fā)射線圈及光纖傳光束陣列通過(guò)光纖束連接光敏三極管陣列，所述光敏三極管陣列連接信號(hào)比較單元，所述第一微控制器同時(shí)連接信號(hào)比較單元； 所述計(jì)時(shí)裝置與棋盤(pán)內(nèi)的第一微控制器通過(guò)無(wú)線的方式通信。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述接收電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，用調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子，棋子內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)射的光信號(hào)，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束傳導(dǎo)到相應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述信號(hào)比較單元，包括多個(gè)電壓比較器、多個(gè)光敏三極管和選頻電路，每個(gè)光敏三極管通過(guò)光纖傳光束連接到透明板的一側(cè)，透明板的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管連接參比信號(hào)單元。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述棋子底端設(shè)置有一個(gè)透明板，與信號(hào)比較單元處設(shè)置的透明板完全一樣，保證參比單元中的元器件與棋子中的元器件完全一樣，光敏三極管陣列和信號(hào)比較單元的兩個(gè)光敏三極管、兩個(gè)透明板和兩根光纖傳光束構(gòu)成一個(gè)光電差動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。5.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述發(fā)射線圈構(gòu)成的發(fā)射線圈陣列和光纖傳光束構(gòu)成的光纖傳光束陣列，通過(guò)光纖束連接光敏三極管陣列，各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束與光敏三極管陣列中的各個(gè)光敏三極管相對(duì)應(yīng)。6.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述光敏三極管陣列中每一行的光敏三極管集電極相并聯(lián)連接一個(gè)選頻電路，并且還與電壓比較器的一端連接，所述選頻電路和電壓比較器均連接第一微控制器，所述電壓比較器的另一端連接信號(hào)比較單元中一個(gè)光敏三極管的集電極，所述光敏三極管的發(fā)射極接地，基極通過(guò)光纖傳光束連接至透明板一側(cè)，所述透明板另一側(cè)設(shè)置有發(fā)光二極管，發(fā)光二極管連接參比信號(hào)單元。7.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述光敏三極管陣列中的每個(gè)光敏三極管與棋盤(pán)盤(pán)面的每個(gè)交叉點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，每一列光敏三極管的發(fā)射極相并聯(lián)連接在多路開(kāi)關(guān)的一路開(kāi)關(guān)上，每一行光敏三極管的集電極相并聯(lián)連接一個(gè)電壓比較器，通過(guò)各個(gè)電壓比較器和多路開(kāi)關(guān)的排列組合，確定每一個(gè)光敏三極管。8.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述參比信號(hào)單元包括多路開(kāi)關(guān)，多路開(kāi)關(guān)的每一路開(kāi)關(guān)分別連接有不同阻值的發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻，通過(guò)第一微控制器控制多路開(kāi)關(guān)依次導(dǎo)通，使參比單元中的發(fā)光二極管與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻依次接通發(fā)光，通過(guò)相應(yīng)的光纖傳光束傳導(dǎo)到信號(hào)比較單元上的光敏三極管上，在通過(guò)電壓比較器逐一與棋子發(fā)出的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較，確定棋子類(lèi)型。9.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)線供電技術(shù)的象棋自動(dòng)記譜裝置，其特征是:所述計(jì)時(shí)器，包括第二微控制器、語(yǔ)音播放模塊、無(wú)線收發(fā)模塊和控制按鍵，其中，無(wú)線收發(fā)模塊接收微控制器的信息，將其傳輸給第二微控制器，所述第二微控制器連接有語(yǔ)音播放模塊和控制按鍵，并通過(guò)IXD顯示模塊顯示時(shí)間。10.—種基于如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的裝置的工作方法，其特征是:包括以下步驟: 利用無(wú)線供電技術(shù)對(duì)嵌在棋子中的接收電路進(jìn)行供電，由接收電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度，并且用不同的調(diào)節(jié)電阻分別代表不同種類(lèi)的棋子，代表各種棋子的光強(qiáng)信號(hào)由發(fā)光二極管照射出去，通過(guò)設(shè)在各個(gè)交叉點(diǎn)上的光纖傳光束傳導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的各個(gè)光敏三極管上，參比單元中的發(fā)光二極管與各個(gè)發(fā)光二極管亮度調(diào)節(jié)電阻依次接通發(fā)光，光強(qiáng)信號(hào)經(jīng)過(guò)各電壓比較器與參比光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行比較后傳送到第一微控制器，由其確定棋子的種類(lèi)、所在的位置以及棋面的變化情況。
【文檔編號(hào)】A63F3/00GK105833520SQ201610225540
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】蘇文斌, 孫文健
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)