CN106621308A - 智能电子棋盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能电子棋盘，包括STM32处理器、按键选择模块、LCD液晶显示模块、存储模块、声光报警模块、触摸屏模块、人体疲惫度检测模块、MP3播放模块以及电源模块,电源模块给各个模块供电，STM32处理器负责MP3播放、LCD显示显示、棋路记忆、经验布局输入，通过按键选择模块来操作LCD液晶显示模块的界面，声光报警模块对下棋者进行提示，MP3播放模块播放存储于U盘中的音乐，触摸屏模块提供下棋所需要使用的棋盘，存储模块用于存储各种棋类棋谱，人体疲惫度检测模块提醒下棋者适当休息。本发明提供一种操作简单，使用方便，棋类多样的智能电子棋盘。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能电子棋盘，尤其是一种自动选择棋子的种类、对棋路自动感知记忆并存储、可实现走棋计时和实时显示功能，自动感知检测人体的疲劳度，同时还能够播放背景音乐的一种多功能的智能电子棋盘。
背景技术
现在，随着棋类活动的普及，逐渐的被大众所喜欢，而且成为了国际竞技项目。但是在现如今在国际各种棋类比赛过程中，比赛的计时方式和记录方式依然沿用的是以往的手动计时，棋谱也是手工记录，在此情况下，选手在每下完一步棋之后，都需要按一下身边的计时切换按钮，使得选手无法集中注意力，还浪费了他们思考的时间，严重影响了对弈双方的正常发挥，费时费力，还往往容易导致失误，且棋盘的形式单一，每一种棋盘对应一种棋类，无法同时满足人们对于不同棋类的需求，还存在着投入过长时间的下棋，造成身体过负荷工作导致一些突发情况发生，尤其是老年人群体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有电子棋盘功能和棋类模式单一，操作复杂，无法满足灵活、方便、快捷的要求，无法自动记时提醒以及不能自动存储记录棋局的弊端，不提供预防沉迷的限制措施，针对上诉问题，本发明提出了一种不需要专职人员和棋谱数据库就可实现自动存储纪录当前棋局，并且下棋者可以通过触摸大屏幕下棋，在屏幕中显示当前二者所下的棋局，同时能够检测人体的疲劳度自动锁屏保存当前预防沉迷棋类游戏，另外，可根据个人需要播放音乐，放松身心。
为了解决上诉技术问题，本发明通过以下技术方案实现的。
该智能电子棋盘包括STM32处理器、按键选择模块、LCD液晶显示模块、存储模块、声光报警模块、触摸屏模块、人体疲惫度检测模块、MP3播放模块以及电源模块。
作为优选，所述的电源模块包括稳压电路，变压器单路稳压输出电路；其中稳压电路选用7805稳压电源芯片和AMS117稳压电源芯片为整个智能电子棋盘系统提供稳定的工作电压，7805稳压电源芯片可以稳出5V电压，AMS117稳压电源芯片可以把5V的电压转换成3.3V的电压；变压器器单路稳压输出电路由高频变压器电路，整流电路以及稳压电容组成，能够将220V工频交流电压整流变压为直流输出的10V电压供给稳压电路电压。
作为优选，所述的存储模块采用到SD卡存储器，用于存储各种棋类棋谱（所述棋类包括：五子棋、象棋、围棋、国际象棋），同时该SD卡存储器可以写入下棋者喜爱的歌曲以及歌词，并最终子啊LCD液晶显示模块中显示出来。
作为优选，所述的人体疲惫度检测模块，是通过人眼对于二极管VD的反应，当人体处于疲惫状态的时候，对于VD的闪烁反应并不是很快，甚至观察不出VD的闪烁，人体疲惫模块此时声光报警模块提醒下棋者，该适当休息。
作为优选，所述的STM32处理器选用STM32F103ZET6芯片，该芯片是基于ARMCortex™M3内核，所述STM32处理器移植uCOS-Ⅱ系统。
作为优选，所述的按键选择模块是由两组东、南、西、北、中5方向按键按键组成，分别安装在棋盘的对角线两端，将STM32处理器IO口与所述按键连接，通过判断所述STM32处理器IO输入电平的高低，实现在LCD液晶显示屏各个选项的选择。
作为优选，所述的LCD液晶显示模块选用的是LCD12864CT液晶显示屏，其中LCD12864CT的引脚RS、R/W、E、DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、PSB、NC、RET、A、K分别STM32处理器的PB1、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PC4、PC5、PC6的引脚连接，用于显示用户的操作界面。
作为优选，所述的声光报警模块包块蜂鸣器以及蓝色指示灯，该声光报警模块的引脚Beer、Led与STM32处理器的PC7、PC8的引脚连接，用于当下棋出现输的一方时，声光报警模块会以声音和灯光的形式进行提示；当有一方下棋用时过多时，声光报警模块会以灯光进行提示；当检测出有下棋者身体状况不正常时，声光报警模块中的蜂鸣器会以声音进行提。
作为优选，所述的MP3播放模块包括DFPLAYER MINI模块、8Ω/0.5W扬声器、双声道3.5音频耳机插座、立式180度直针USB接口插件，4个按键;其中8Ω/0.5W扬声器连接所述的DFPLAYER MINI模块的第6引脚的SKP1和第8引脚的SPK2，按键S1与按键S2分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第12引脚的ADKEY1与第13引脚的ADKEY2用于控制歌曲切换，按键S3与按键S4分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第9引脚的IO1与第11引脚的IO2用于控制音量的大小;USB接口插件连接所述的DFPLAYER MINI模块的第14引脚USB+和第15引脚USB-用于连接读取U盘内的歌曲信息;DFPLAYER MINI模块上的TX RX BUSY引脚分别与STM32处理器的第101、102、7引脚上的PA9、PA10、PC13连接。
作为优选，所述的触摸屏模块包括电容式触摸屏、触摸控制电路、TFT-LCD屏、时序转换缓冲电路、白色背光板，其中触摸控制电路使用的是TSC2046芯片作为控制电路的核心，该电容触摸屏的控制信号线的第1、2、3引脚分别与STM32处理器的第118、119、122引脚上的PD4、PD5、PD6连接、数据信号线的引脚与STM32处理器的的16个PE引脚连接，地址信号线的26引脚与STM32处理器的的16个PF引脚连接以及PG0到PG9的10个引脚上。
本发明的有益效果是：解决现有电子棋盘功能和棋类模式单一，操作复杂，无法满足灵活、方便、快捷的问题，提供四种不同的棋类游戏，能够实现自动记时提醒以及自动存储记录棋局的功能，能够检测人体的疲劳度自动锁屏保存当前预防沉迷棋类游戏，并且下棋者可以通过触摸大屏幕下棋，在屏幕中显示当前二者所下的棋局操作简单和方便，另外，可根据下棋者需要播放音乐，放松身心。
附图说明
图1是本发明智能电子棋盘的系统结构示意图。
其中1.电源模块、2.触摸屏模块、3.人体疲惫度检测模块、4.MP3播放模块、5.LCD液晶显示模块、6.声光报警模块、7.存储模块、8.STM32处理器、9.按键模块。
图2是本发明智能电子棋盘的实物模型示意图。
其中1.音频接口（1）、2.音频接口（2）、3.MP3操作平台（1）、4.MP3操作平台（2）、5.LCD液晶显示屏、6.按键选择控制台、7.触摸屏界面。
图3是本发明智能电子棋盘的MP3播放模块结构示意图。
具体实施方案
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。
在图1、2中，该智能电子棋盘通过对普通棋盘的改装来完成，包括STM32处理器、触摸屏模块、LCD液晶显示模块、声光报警模块、人体疲惫度检测模块、MP3播放模块、存储模块、电源模块以及按键选择模块；其中所述智能电子棋盘的特征是:触摸屏模块包括电容式触摸屏、触摸控制电路、TFT-LCD屏、时序转换缓冲电路、白色背光板。下棋者通过一整块的电容式触摸屏来完成棋局，其中触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受位置信号后送至触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给STM32处理器，同时它能接收STM32处理器发来的命令并加以执行。人体疲惫度检测模块是通过人眼对于二极管VD的反应，当人体处于疲惫状态的时候，对于VD的闪烁反应并不是很快，甚至观察不出VD的闪烁，人体疲惫模块此时声光报警模块提醒下棋者，该适当休息。MP3播放模块包括DFPLAYER MINI模块、8Ω/0.5W扬声器、双声道3.5音频耳机插座、立式180度直针USB接口插件，4个按键。其中DFPlayer Mini可以直接接外放接口，播放存储于SD卡中的音乐；当下棋出现输的一方时，STM32处理器会控制声光报警模块以声音和灯光的形式进行提示；当有一方下棋用时过多时，声光报警模块会以灯光进行提示；当检测出有下棋者身体状况不正常时，声光报警模块中的蜂鸣器会以声音进行提醒。存储模块采用到SD卡存储器，用于存储各种棋类棋谱（所述棋类包括：五子棋、象棋、围棋、国际象棋），根据棋者的需求来决定选择棋类，同时该SD卡存储器可以写入下棋者喜爱的歌曲以及歌词，并最终在LCD液晶显示模块中显示出来；电源模块包括稳压电路，变压器单路稳压输出电路，可以为智能电子棋盘提供稳定的电压，保证智能电子棋盘的正常运行；按键选择模块是由两组东、南、西、北、中5方向按键按键组成，安装在棋盘的正下方，实现在LCD液晶显示屏各个选项的选择与确认。
本发明使用的是STM32处理器，选用STM32F103ZET6芯片处理器，该芯片是基于ARMCortex™M3内核，所述STM32处理器移植uCOS-Ⅱ系统。STM32处理器具有一流的外设，低功耗，最大的集成度，比如说复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC振荡器等。采用STM32F103RC型处理器可以满足与各个模块准确通信，稳定运行、高速运行处理的要求。其中STM32处理器负责MP3播放、LCD显示显示、棋路记忆、经验布局输入；STM32处理器负责每一步走棋的计时、传感器阵列信号处理、棋盘状态无线传输及声光报警。
触摸屏模块包括电容式触摸屏、触摸控制电路、TFT-LCD屏、时序转换缓冲电路、白色背光板，其中触摸控制电路使用的是TSC2046芯片作为控制电路的核心，该电容触摸屏的控制信号线的第1、2、3引脚分别与STM32处理器的第118、119、122引脚上的PD4、PD5、PD6连接、数据信号线的引脚与STM32处理器的的16个PE引脚连接，地址信号线的26引脚与STM32处理器的的16个PF引脚连接以及PG0到PG9的10个引脚上。
LCD液晶显示模块选用的是LCD12864CT液晶显示屏，其中LCD12864CT的引脚RS、R/W、E、DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、PSB、NC、RET、A、K分别STM32处理器的PB1、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PC4、PC5、PC6的引脚连接，用于显示用户的操作界面。
声光报警模块包块蜂鸣器以及蓝色指示灯，该声光报警模块的引脚Beer、Led与STM32处理器的PC7、PC8的引脚连接，用于当下棋出现输的一方时，声光报警模块会以声音和灯光的形式进行提示；当有一方下棋用时过多时，声光报警模块会以灯光进行提示；当检测出有下棋者身体状况不正常时，声光报警模块中的蜂鸣器会以声音进行提。
人体疲惫度检测模块，是通过人眼对于二极管VD的反应，当人体处于疲惫状态的时候，对于VD的闪烁反应并不是很快，甚至观察不出VD的闪烁，人体疲惫模块此时通过声光报警模块提醒下棋者该适当休息。
如图3所示,MP3播放模块包括DFPLAYER MINI模块、8Ω/0.5W扬声器、双声道3.5音频耳机插座、立式180度直针USB接口插件，4个按键。其中8Ω/0.5W扬声器连接所述的DFPLAYER MINI模块的第6引脚的SKP1和第8引脚的SPK2，按键S1与按键S2分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第12引脚的ADKEY1与第13引脚的ADKEY2用于控制歌曲切换，按键S3与按键S4分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第9引脚的IO1与第11引脚的IO2用于控制音量的大小。USB接口插件连接所述的DFPLAYER MINI模块的第14引脚USB+和第15引脚USB-用于连接读取U盘内的歌曲信息，DFPLAYER MINI模块上的TX RX BUSY引脚分别与STM32处理器的第101、102、7引脚上的PA9、PA10、PC13连接，用于实现DFPLAYER MINI模块与STM32处理器之间的通信。
存储模块采用到SD卡存储器，用于存储各种棋类棋谱（所述棋类包括：五子棋、象棋、围棋、国际象棋），同时该SD卡存储器可以写入下棋者喜爱的歌曲以及歌词，并最终在LCD液晶显示模块中显示出来。
电源模块包括稳压电路，变压器单路稳压输出电路；其中稳压电路选用7805稳压电源芯片和AMS117稳压电源芯片为整个智能电子棋盘系统提供稳定的工作电压，7805稳压电源芯片可以稳出5V电压，AMS117稳压电源芯片可以把5V的电压转换成3.3V的电压；变压器器单路稳压输出电路由高频变压器电路，整流电路以及稳压电容组成，能够将220V工频交流电压整流变压为直流输出的10V电压供给稳压电路电压。
按键选择模块是由两组东、南、西、北、中5方向按键按键组成，安装在棋盘的正下方，将STM32处理器IO口与所述按键连接，通过判断所述STM32处理器IO输入电平的高低，实现在LCD液晶显示屏各个选项的选择与确认，用于在所述的LCD液晶显示模块上用户界面进行选择操作。
Claims (10)
1.一种智能电子棋盘，包括电源模块(1)、触摸屏模块(2)、人体疲惫度检测模块(3)、MP3播放模块(4)、LCD液晶显示模块(5)、声光报警模块(6)、存储模块(7)以及STM32处理器(8)、按键选择模块(9)，其特征是：电源模块（1）包括稳压电路，变压器单路稳压输出电路，可以为智能电子棋盘提供稳定的电压，保证智能电子棋盘的正常运行；触摸屏模块（2）包括电容式触摸屏、触摸控制电路、TFT-LCD屏、时序转换缓冲电路、白色背光板，下棋者通过一整块的电容式触摸屏来完成棋局，其中触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受位置信号后送至触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给STM32处理器(8)，同时它能接收STM32处理器(8)发来的命令并加以执行；存储模块（7）采用到SD卡存储器，用于存储各种棋类棋谱（所述棋类包括：五子棋、象棋、围棋、国际象棋），根据棋者的需求来决定选择棋类，同时该SD卡存储器可以写入下棋者喜爱的歌曲以及歌词，并最终在LCD液晶显示模块（5）中显示出来；MP3播放模块(4)包括DFPLAYER MINI模块、8Ω/0.5W扬声器、双声道3.5音频耳机插座、立式180度直针USB接口插件，4个按键；其中DFPlayer Mini可以直接接外放接口，播放存储于SD卡中的音乐，按键选择模块(9)是由两组东、南、西、北、中5方向按键按键组成，实现在LCD液晶显示屏各个选项的选择；当用于当下棋出现输的一方时，STM32处理器(8)会控制声光报警模块（6）以声音和灯光的形式进行提示；当有一方下棋用时过多时，声光报警模块（6）会以灯光进行提示；当检测出有下棋者身体状况不正常时，声光报警模块（6）中的蜂鸣器会以声音进行提醒；人体疲惫度检测模块（3）是通过人眼对于二极管VD的反应差异做出不同的响应，当人体处于疲惫状态的时候，对于VD的闪烁反应并不是很快，甚至观察不出VD的闪烁，人体疲惫模块（3）此时会通过声光报警模块（6）提醒下棋者，该适当休息。
2.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的电源模块（1）包括稳压电路，变压器单路稳压输出电路；其中稳压电路选用7805稳压电源芯片和AMS117稳压电源芯片为整个智能电子棋盘系统提供稳定的工作电压，7805稳压电源芯片可以稳出5V电压，AMS117稳压电源芯片可以把5V的电压转换成3.3V的电压；变压器器单路稳压输出电路由高频变压器电路，整流电路以及稳压电容组成，能够将220V工频交流电压整流变压为直流输出的10V电压供给稳压电路电压。
3.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的存储模块（7）采用到SD卡存储器，用于存储各种棋类棋谱（所述棋类包括：五子棋、象棋、围棋、国际象棋），同时该SD卡存储器可以写入下棋者喜爱的歌曲以及歌词，并最终子啊LCD液晶显示模块（5）中显示出来。
4.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的人体疲惫度检测模块（3），是通过人眼对于二极管VD的反应，当人体处于疲惫状态的时候，对于VD的闪烁反应并不是很快，甚至观察不出VD的闪烁，人体疲惫模块此时声光报警模块提醒下棋者，该适当休息。
5.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的STM32处理器（8）选用STM32F103ZET6芯片，该芯片是基于ARM Cortex™M3内核，所述STM32处理器移植uCOS-Ⅱ系统。
6.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的按键选择模块（9）是由两组东、南、西、北、中5方向按键按键组成，分别安装在棋盘的对角线两端，将STM32处理器（8）IO口与所述按键连接，通过判断所述STM32处理器（8）IO输入电平的高低，实现在LCD液晶显示屏各个选项的选择。
7.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的LCD液晶显示模块（5）选用的是LCD12864CT液晶显示屏，其中LCD12864CT的引脚RS、R/W、E、DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、PSB、NC、RET、A、K分别STM32处理器（8）的PB1、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PC4、PC5、PC6的引脚连接，用于显示用户的操作界面。
8.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的声光报警模块（6）包括蜂鸣器以及蓝色指示灯，该声光报警模块（6）的引脚Beer、Led与STM32处理器（8）的PC7、PC8的引脚连接，用于当下棋出现输的一方时，声光报警模块会以声音和灯光的形式进行提示；当有一方下棋用时过多时，声光报警模块（6）会以灯光进行提示；当检测出有下棋者身体状况不正常时，声光报警模块（6）中的蜂鸣器会以声音进行提。
9.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的MP3播放模块（4）包括DFPLAYER MINI模块、8Ω/0.5W扬声器、双声道3.5音频耳机插座、立式180度直针USB接口插件，4个按键;其中8Ω/0.5W扬声器连接所述的DFPLAYER MINI模块的第6引脚的SKP1和第8引脚的SPK2，按键S1与按键S2分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第12引脚的ADKEY1与第13引脚的ADKEY2用于控制歌曲切换，按键S3与按键S4分别连接所述的DFPLAYER MINI模块的第9引脚的IO1与第11引脚的IO2用于控制音量的大小;USB接口插件连接所述的DFPLAYER MINI模块的第14引脚USB+和第15引脚USB-用于连接读取U盘内的歌曲信息;DFPLAYER MINI模块上的TX RX BUSY引脚分别与STM32处理器（8）的第101、102、7引脚上的PA9、PA10、PC13连接。
10.根据权利要求1所述的一种智能电子棋盘，其特征是：所述的触摸屏模块（2）包括电容式触摸屏、触摸控制电路、TFT-LCD屏、时序转换缓冲电路、白色背光板，其中触摸控制电路使用的是TSC2046芯片作为控制电路的核心，该电容触摸屏的控制信号线的第1、2、3引脚分别与STM32处理器（8）的第118、119、122引脚上的PD4、PD5、PD6连接、数据信号线的引脚与STM32处理器（8）的的16个PE引脚连接，地址信号线的26引脚与STM32处理器（8）的16个PF引脚连接以及PG0到PG9的10个引脚上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170510 |