【回顾】首届立创商城电子制作节二等奖：光电围棋盘

日前，在中国围棋峰会人机大战配对赛上中，柯洁对战阿尔法狗连输两局，不得不说，人工智能的发展已取得了重大突破，这让小编想其去年首届立创商城电子制作节的二等奖作品之一《光电围棋盘》，今天就让我们一起回顾一下这个有趣而实用的作品。

现带大家回顾一下首届立创商城电子制作节的二等奖作品之一《光电围棋盘》：

一. 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：

1. 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。

2. 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。

3. “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。

二. 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）。

三. 设计构思

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。

四. 应用系统框图

五. 硬件系统框图

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。

七. 原理图

     八. 实物图

锂电池供电，无线传输，剩下的记子记数，复盘就由电脑程序完成了！

因为弟弟是业余组蛮高级别的选手，在搞这个的时候主要考虑的还是用于比赛和教学用，如果实现的话在比赛的时候可以节约很多的人力和减少不少的错误。

九. 代码和物料清单

代码和物料清单可登录立创社区原帖查阅：http://club.szlcsc.com/article/details_772_1.html