專利名稱：一種電子圍棋棋盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)，特別是指一種電子圍棋棋盤。
技術(shù)背景棋類活動中，圍棋在中國、日本和韓國都非常流行，而且越來越多的人在參與這項活動。圍棋愛好者中有相當(dāng)數(shù)量的青少年，尤其是在校學(xué)生；近年來， 越來越多的幼兒園小朋友也開始學(xué)習(xí)圍棋。圍棋對弈使用如圖1所示的圍棋棋盤，棋盤上共有361 (19行x 19列)個 可以放置棋子的交叉點，稱為棋位，使用黑色棋子和白色棋子對弈，且對弈雙 方各使用一種顏色的棋子。圍棋中，通常由黑方先行棋，然后雙方輪流行棋， 任何一次行棋只能落入一個棋子。當(dāng)一方行棋后導(dǎo)致對方棋子只有一氣，本次 行棋叫做"打吃"，意思是下一次行棋便可以吃掉對方的棋子。當(dāng)一方行棋后 導(dǎo)致對方棋子不再有氣，本次行棋叫做"吃子"或者"提子"，此時必須將所 有被吃的棋子從棋盤上取走。任何一方行棋時不得導(dǎo)致自己的棋子無氣，否則 本次行棋無效。可見， 一次行棋包括將行棋方的棋子落入在交叉點上，若本 次行棋可以吃掉對方棋子，還應(yīng)將被吃棋子從棋盤上取走。通過與合適的對手進(jìn)行實戰(zhàn)對弈，可以提高圍棋對弈技術(shù)。個人電腦和互 聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的普及，為圍棋愛好者提供了更多的選擇，例如，可以在個人電腦中安 裝圍棋軟件進(jìn)行人機對弈，或者通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與其他棋手進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對弈，但是 這兩種方式都要求棋手在整個對弈過程中注視電腦顯示器，而長時間注視電腦 顯示器會嚴(yán)重影響兒童和青少年的視力發(fā)育、導(dǎo)致近視?，F(xiàn)有的電子圍棋棋盤主要包括三部分棋盤主板、黑白方顯示板和棋子狀 態(tài)采集電路。圖2A為現(xiàn)有電子圍棋棋盤結(jié)構(gòu)示意圖。其中，棋盤主板主要由嵌入式微型計算機電路、復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD )、棋盤行列掃描控制電路、線 性放大與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路、與上位PC進(jìn)行通信的串行接口、數(shù)據(jù)存儲器組成。嵌入式微型計算機電路包括內(nèi)部集成的閃存器(FLASH )、靜態(tài)隨機存取 存儲器(Static Random Access Memory, SRAM )、并行接口 、通用異步收發(fā)器 (Universal Asynchronous Receiver Transmitter, UART ) 4妄口等;資源,用于只于電 子圍棋棋盤進(jìn)行中央控制，提供數(shù)據(jù)總線、地址總線及控制總線，大部分可連 至CPLD ，其中UART接口用于與上位PC進(jìn)行通信。CPLD與嵌入式微型計算機電路連接，用于實現(xiàn)系統(tǒng)三總線(數(shù)據(jù)、地址、 控制總線)的管理與連接，并輸出系統(tǒng)所需的各種控制信號的邏輯組合，增加 了系統(tǒng)的可靠性、靈活性和系統(tǒng)的保密性。棋盤行列掃描控制電路與CPLD連接，接受CPLD的控制信號，用于對棋 盤狀態(tài)采集過程的管理與控制，正確地檢測361個棋子狀態(tài)，逐行通電掃描， 在選中的行中再逐列采樣反映棋子狀態(tài)的信號，通過循環(huán)完成整個棋盤的掃 描。線性放大與模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路，分別與嵌入式微型計算機電路、CPLD、 棋盤行列掃描控制電路和棋子狀態(tài)采集電路相連，用于接受棋子狀態(tài)釆集板電 路輸出的棋子狀態(tài)采集信號，檢測到的棋子狀態(tài)的模擬量電信號經(jīng)多路模擬轉(zhuǎn) 換開關(guān)切換送至線性放大電路，放大至A/D轉(zhuǎn)換的有效范圍，并經(jīng)A/D電路 完成A/D轉(zhuǎn)換，最終輸出給嵌入式微型計算機電路。嵌入式微型計算機將實時 讀取反映棋子狀態(tài)的數(shù)字量。數(shù)據(jù)存儲器可采用非易失性存儲器，用于存儲系統(tǒng)運行的中間結(jié)果及系統(tǒng) 運行的須保留的、掉電非易失的結(jié)果和開機條件的判別特征序列碼。與上位PC進(jìn)行通信的串行接口 ，用于與PC建立通信連接，提供與PC串 行通信要求相符合的電氣驅(qū)動電路。棋子狀態(tài)采集電路，用于對棋盤狀態(tài)進(jìn)行實時檢測，該圍棋棋子狀態(tài)采集板電路與棋盤行列掃描控制電路連接，接受圍棋行列掃描控制電路的控制信號。棋子狀態(tài)采集板電路具體包括紅外發(fā)射管、紅外接收管及由受控電子開關(guān)管組成的檢測單元電路，該紅外發(fā)射管的正級經(jīng)一電阻與受控電子開關(guān)管的 發(fā)射級連接，該受控電子開關(guān)管的集電極與紅外接收管的正級連接。黑白方顯示板用于構(gòu)成電子圍棋棋盤的人機界面；該黑白方顯示板與嵌入 式微型計算機電路連接。黑白方顯示板具體包括電源及顯示信號輸入電路， 用于提供黑白方顯示板的工作電源并提供顯示信號的輸入接口 ；顯示形碼鎖存 電路，用于鎖存顯示的形碼；發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)驅(qū)動 電路，與顯示形碼鎖存電路連接，用于接收顯示形碼鎖存電路輸出的信號；計 時顯示器，用于顯示時間和/或次數(shù)，該計時顯示器與LED驅(qū)動電路連接，接 收LED驅(qū)動電路輸出的顯示形碼。以上所述電子棋盤中的棋子狀態(tài)采集電路的結(jié)構(gòu)如圖2B所示，棋子狀態(tài) 采集板電路主要由檢測單元電路組成，檢測單元電路包括紅外發(fā)射管(如Dl )、 紅外接收管(如D2)及受控電子開關(guān)管(如Q2)等電子器件。紅外發(fā)射管(如 Dl)、紅外接收管(如D2)構(gòu)成紅外反射方式檢測裝置，隨時檢測棋盤上棋位 的狀態(tài)。一個檢測單元電路由一個紅外發(fā)射管(如Dl)、紅外接收管(如D2)及 受控電子開關(guān)管(如Q2)組成。在棋盤的每一棋位安裝一個檢測單元電路， 構(gòu)成點陣結(jié)構(gòu)的檢測電路，嵌入式微型計算機控制電路以掃描方式監(jiān)視讀取每 一檢測單元電路的輸出信號，該輸出信號由線性放大與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù) 字信號，全棋盤掃描程序控制，速度達(dá)到數(shù)十毫秒級，從而確保檢測的實時性。每一塊電子圍棋棋盤的棋子狀態(tài)采集電路包含38個檢測單元電路，構(gòu)成 并列的兩行棋子狀態(tài)采集電路。第一行棋子檢測電路由Q1 Q20、 R1 R21、 D1 D38組成。Ql導(dǎo)通時為Q2 Q20提供工作電源，Dl與D2、 D3與D4…… D37與D38為19對紅外線發(fā)射/接收管，第一行各棋位上放置棋子的狀態(tài)都將 由該行上相應(yīng)的紅外線接收管采集得到。第二行棋子片全測電路由Q21 Q40、R22 R42、D39 D76組成。Q21導(dǎo)通時為Q22 Q40提供工作電源，D39與D40、 D41與D42......D75與D76為19對紅外線發(fā)射/接收管，第二行各棋位上放置棋子的狀態(tài)都將由該行上相應(yīng)的紅外線接收管采集得到，依此類推。以上所述電子圍棋棋盤設(shè)計有"黑方走棋確認(rèn)"、"白方走棋確認(rèn)"、"黑方 棄局(認(rèn)輸)"和"白方棄局(認(rèn)輸)"按鍵，例如，當(dāng)黑方行棋后，棋手按下 "黑方走棋確認(rèn)，，按鍵，雖然對棄過程中，該電子圍棋棋盤申明可以檢測棋子 的顏色，但未詳細(xì)說明如何檢測棋子的顏色。 一種可行的辦法是，由于每次行 棋都要按下行棋方的"走棋確認(rèn)"按鍵，因此可以根據(jù)"走棋確認(rèn)"判斷落入 棋子的顏色，例如，檢測到"黑方走棋確認(rèn)"被按下時，則本次行棋所落入的 棋子一定是黑色。但這是一種間接判斷棋子顏色的方法，它的前提條件是每次 行棋都使用了正確的顏色的棋子，如果棋手意外地使用了錯誤的棋子或者意外 地移動了棋盤上的棋子，棋盤上的棋子狀態(tài)與電腦記錄的實際狀態(tài)將不一致， 會導(dǎo)致對弈過程的混亂。通過以上描述可見，現(xiàn)有電子圍棋棋盤具有如下缺點一、 該電子圍棋棋盤只能用于比賽時記錄棋譜和行棋時間，由于沒有落子 位置指示功能，對弈雙方必須在同一個電子圍棋棋盤上進(jìn)行對弈，因此棋手無 法使用這樣的電子圍棋棋盤進(jìn)行人機對弈或網(wǎng)絡(luò)對弈；二、 不能真正地檢測棋盤上的棋子顏色，只能間接地判斷棋子的顏色，因 此，棋子顏色的檢測完全依賴于棋手按下了正確的"確認(rèn)"鍵，如果棋手意外 地使用了錯誤的棋子或者意外地移動了棋盤上的棋子，棋盤上的棋子狀態(tài)與電 腦記錄的實際狀態(tài)不一致，會導(dǎo)致對弈過程出現(xiàn)混亂；三、 棋子狀態(tài)采集電路使用大量的電子器件包括399個電阻、361個紅外 發(fā)射管、361個紅外接收管和380個受控電子開關(guān)管，導(dǎo)致電路復(fù)雜，并且由 于電子器件的數(shù)量和電路的復(fù)雜性直接影響電路的成本，使得電子圍棋棋盤的 成本過高。另夕卜，該電子圍棋棋盤中還必須使用線性放大與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，無 疑又增加了電子圍棋棋盤的成本。另外，現(xiàn)有的電子圍棋棋盤有的采用光敏電阻實現(xiàn)對棋子的檢測，但是， 采用光敏電阻無法有效檢測棋子的顏色，雖然可以通過電腦系統(tǒng)記錄對弈過程 來判斷棋子的顏色，若對弈過程中出現(xiàn)悔棋或棋子^C意外移動，系統(tǒng)無法準(zhǔn)確 檢測棋子狀態(tài)是否恢復(fù)正確，而且光敏器件容易受外界干擾，可靠性比較低。 還有些電子圍棋棋盤釆用霍爾元件實現(xiàn)棋子狀態(tài)檢的測，雖然可以有效檢測棋 子的顏色，但是霍爾元件的價格比較昂貴，大量的霍爾元件導(dǎo)致電子圍棋棋盤 的成本太高。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種電子圍棋棋盤，用以實現(xiàn)人機對弈或網(wǎng)絡(luò)對弈 中保護視力的目的，并且降低電子圍棋棋盤的成本。本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤包括對弈處理單元、電路控制單元、棋子檢 測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路，其中，所述對弈處理單元用于圍棋 對弈時，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)；所述電路控制單元用于根據(jù)收到的控制命令控制棋子檢測電路檢測電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)，控制指示燈控制電路點亮電子圍棋棋盤上的指示燈控制按鍵;險測電路檢測電子圍棋棋盤上的按^:操作；所述指示燈控 制電路用于在電路控制單元的控制下控制指示燈點亮；所述棋子檢測電路用于 掃描電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)；所述按鍵^r測電路用于在按鍵被按下 時，向電路控制單元輸入控制信號。其中，所述對弈處理單元包括電腦系統(tǒng)、接口電路和通信單元，其中，所 述電腦系統(tǒng)用于執(zhí)行圍棋對弈軟件，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并 接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)；所述接口電路用于完成電路控制單 元與電腦系統(tǒng)的互連；所述通信單元用于實現(xiàn)特定的通信協(xié)議并與電腦系統(tǒng)交 換與行棋相關(guān)的控制命令和數(shù)據(jù)。其中，所述對弈處理單元包括存儲單元和中央處理單元，所述存儲單元用于存儲電子圍棋棋盤運行的軟件和配置數(shù)據(jù)，以及軟件運行過程中的中間數(shù)據(jù)；所述中央處理單元用于執(zhí)行圍棋對弈軟件，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)。其中，所述指示燈控制電路包括落子位置指示燈控制電路，所述電路控制 單元用于生成與落子位置相對應(yīng)的控制信號，所述落子位置指示燈控制電路用 于才艮據(jù)收到的控制信號點亮相應(yīng)棋位上的落子位置指示燈點。其中，所述指示燈控制電路進(jìn)一步包括行棋方指示燈控制電路，所述電路控制單元用于生成點亮行棋方指示燈的控制信號；所述行棋方指示燈控制電路 用于根據(jù)收到的控制信號使對應(yīng)的行棋方指示燈點亮。其中，所述棋子檢測電路包括行列檢測電路和檢測電路單元，其中，所述 行列檢測電路用于對電子圍棋棋盤上的行列棋位進(jìn)行掃描，確定各棋位上的棋 子的狀態(tài)信息，生成對應(yīng)的輸出信號；所述檢測電路單元是以磁鐵作為開關(guān)的 電路，所述磁鐵位于棋位上，根據(jù)所述磁鐵是否被吸附確定開關(guān)的狀態(tài)。其中，所述電子圍棋棋盤進(jìn)一步包括用于放置于該電子圍棋棋盤棋位上的 棋子，所述棋子中設(shè)置有磁鐵，且黑色棋子和白色棋子中設(shè)置的磁鐵的極性相 反；所述檢測電路單元為722個，其中，361個檢測電路單元用于檢測黑色棋 子是否放置于電子圍棋棋盤的對應(yīng)棋位處，其余361個檢測電路單元用于檢測 白色棋子是否放置于電子圍棋棋盤的對應(yīng)棋位處，每個棋位處的兩個磁鐵的極 性相反。其中，所述電子圍棋棋盤進(jìn)一步包括用于放置于該電子圍棋棋盤棋位上的 棋子，所述棋子中設(shè)置有鐵片；所述檢測電路單元為361個，用于檢測棋子是 否放置于電子圍棋棋盤的對應(yīng)棋位處。其中，所述按鍵檢測電路包括確認(rèn)鍵檢測電路、取消鍵檢測電路和檢查鍵 ;險測電路。其中，所述電路控制單元通過讀取棋子檢測電路的輸出，確定電子圍棋棋 盤上各棋位的棋子狀態(tài)信息，完成電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)信息的掃描。其中，所述棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路位于電子圍棋 棋盤的電鴻4反上，所述電子圍棋棋盤從上至下還包括具有透光性的面膜、具 有強度的面板和底板，所述電路板位于面板和底板之間，所述電路板向上的表 面上對應(yīng)棋位的位置設(shè)置落子位置指示燈，向下的表面上設(shè)置有觸點，用于在 相應(yīng)棋位上落入棋子時與吸附上來磁鐵接通，所述磁鐵位于在底板上設(shè)置的凹槽中；所述面板在對應(yīng)棋位的位置處設(shè)置小孔，用于嵌入所述電路板上的落子位置指示燈。本發(fā)明中首次提出電子圍棋棋盤具有落子位置指示功能，該功能使得電子 圍棋棋盤的應(yīng)用發(fā)生了本質(zhì)的改變，棋手可以使用它進(jìn)行人機對弈或網(wǎng)絡(luò)對 弈，因為落子位置指示功能使得棋手在進(jìn)行人機對弈或網(wǎng)絡(luò)對弈時，很方便地 代替電腦系統(tǒng)或?qū)Ψ铰淙肫遄?。棋手使用本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤進(jìn)行人機 對棄或網(wǎng)絡(luò)對棄時，無須在對弈過程中觀察電腦顯示器，避免了因長時間觀察 電腦顯示器帶來的視力傷害，為青少年通過電腦學(xué)習(xí)圍棋提供了一個不影響視 力的電子設(shè)備。使用這種外觀與普通圍棋棋盤相同的電子圍棋棋盤進(jìn)行人機對弈或網(wǎng)絡(luò) 對棄，能夠提高對弈的真實體驗，例如，小孩進(jìn)行人機對弈或網(wǎng)絡(luò)對弈時，不 會圍棋的家長可以 替對方在真實的棋盤上行棋，這樣可以陪同小孩一起對 棄，增加了對棄樂趣。本發(fā)明的電子圍棋棋盤的 一種實現(xiàn)方式中能夠真實地檢測出棋子的顏色， 即使對弈過程中出現(xiàn)落子錯誤或其他誤操作，如不小心移動了幾個棋子，系統(tǒng) 仍能準(zhǔn)確檢測出棋盤上所有棋子的位置和顏色，因此，很容易恢復(fù)棋盤上的棋 子布局。另外，本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤的另一種實現(xiàn)方式中，雖然無法提供棋子的顏色檢測功能，但棋子中不再使用具有N/S極的磁鐵，而且可以使用 鐵片代替磁鐵，在棋盤底座的凹槽中放置磁鐵也可采用無N/S極方向的磁鐵， 只需要一套棋子檢測電路，減少了 38位1/0,這樣，需要的1/0端口減少一半，電路板更加簡單，進(jìn)一步降低了電子圍棋棋盤的生產(chǎn)成本。本發(fā)明中利用磁鐵同時具有磁性和導(dǎo)電性，采用磁鐵作為觸點開關(guān)，直接 將觸點設(shè)計在電路板上，這極大地簡化了電路板的設(shè)計，從而降低了電子圍棋 棋盤的生產(chǎn)成本。本發(fā)明中利用發(fā)光二級管的電流具有方向性的特點，采用行列控制電路控 制落子位置指示燈的點亮狀態(tài)，極大地降低了控制芯片的使用，也降低了電子 圍棋棋盤的生產(chǎn)成本。綜上所述，與現(xiàn)有的電子圍棋棋盤相比，由于本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤 設(shè)計簡單、成本低，更加具有產(chǎn)品化和市場化的優(yōu)勢。


圖1為普通圍棋棋盤示意圖；圖2A為現(xiàn)有電子圍棋棋盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為現(xiàn)有電子圍棋棋盤中棋子狀態(tài)采集電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本發(fā)明中電子圍棋棋盤外觀示意圖；圖3B為本發(fā)明中電子圍棋棋盤坐標(biāo)示意圖；圖4為本發(fā)明電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖；圖5為本發(fā)明電子圍棋棋盤中棋位物理結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)互連時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7A為本發(fā)明電子圍棋棋盤中控制落子位置指示燈的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖7B為本發(fā)明電子圍棋棋盤中落子位置指示燈控制電路原理圖；圖8為本發(fā)明電子圍棋棋盤中控制行棋方指示燈的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖9A為本發(fā)明電子圍棋棋盤中控制白色棋子檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖9B為本發(fā)明電子圍棋棋盤中白色棋子檢測電路原理圖；圖10A為本發(fā)明電子圍棋棋盤中控制黑色棋子檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖10B為本發(fā)明電子圍棋棋盤中黑色棋子檢測電路原理圖； 圖11為本發(fā)明電子圍棋棋盤中按鍵檢測電路原理圖； 圖12為本發(fā)明電子圍棋棋盤不與電腦系統(tǒng)互連時的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13為本發(fā)明電子圍棋棋盤中棋位另一物理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使棋手在使用本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤與使用普通棋盤具有相同 的體驗，電子圍棋棋盤盤面的大小、形狀和顏色可以與普通棋盤相同，如圖3A 所示，并且該電子圍棋棋盤上設(shè)置有兩組行棋方指示燈，用于指示對弈過程中 的行棋方，即由黑方行棋還是由白方行棋，還設(shè)計有兩組"確認(rèn)"、"取消"和 "檢查"按鍵，當(dāng)棋手完成一次行棋后按下"確認(rèn)，，按鍵，表示結(jié)束本次行棋， 當(dāng)棋手需要悔棋時可通過按下"取消"按鍵請求悔棋，若棋手需要檢查棋盤上 棋子狀態(tài)是否正確時通過按下"檢查"按鍵請求檢查棋子狀態(tài)。本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤可釆用如圖3B所示的坐標(biāo)系統(tǒng)，將坐標(biāo)原點 設(shè)置在棋盤的左下角，圍棋棋盤有361 (19行、19列)個交叉點、即棋位，左 下角第一個交叉點的坐標(biāo)位置為(l，l)，而右上角最后一個交叉點的坐標(biāo)位置為 (19,19)。實際應(yīng)用中也可采用其他坐標(biāo)系統(tǒng)，只要能夠表示每個交叉點的坐標(biāo) 位置即可，但對弈雙方必須使用相同的坐標(biāo)系統(tǒng)。電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)通過物理接口互連，如圖4所示，電腦系統(tǒng)可以 是個人電腦、掌上電腦、便攜式電腦、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、游戲機、甚至是手機等各 種具有處理功能的設(shè)備；物理接口可以是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口、 RS232串行接口、 并行接口 、紅外線接口 、萬用串行總線(Universal Serial Bus， USB )接口或其 他物理接口，當(dāng)釆用以太網(wǎng)接口時，電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)之間可以通過網(wǎng) 絡(luò)來互連。電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)互連后，不僅可用于圍棋比賽時記錄棋譜和行棋時間，還可以用于人機對棄和網(wǎng)絡(luò)對棄。人機對弈是指，棋手通過電子圍棋棋 盤與電腦系統(tǒng)對弈，電腦系統(tǒng)除了完成行棋步驟檢查、過程記錄、對弈計時功 能外，更重要是執(zhí)行人工智能，即電腦系統(tǒng)執(zhí)行圍棋對棄的人工智能軟件，當(dāng)由電腦系統(tǒng)行棋時，計算行棋的位置；網(wǎng)絡(luò)對弈是指，電腦系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)，如 互聯(lián)網(wǎng)(Internet),棋手在電子圍棋棋盤上與網(wǎng)絡(luò)對端的棋手進(jìn)行對棄。 電子圍棋棋盤能夠?qū)崿F(xiàn)以下基本功能一、 行棋方指示功能指出對弈過程中由黑方行棋還是由白方行棋。該功能由兩組行棋方指示燈 實現(xiàn)，由黑方行棋時，點亮或閃爍代表黑方的一組(兩個)指示燈，由白方行 棋時，點亮或閃爍代表白方的一組(兩個)指示燈。二、 落子位置指示功能人機對弈時，電腦系統(tǒng)決定行棋后，需要棋手代替電腦系統(tǒng)在電子圍棋棋 盤的指定棋位上落入電腦系統(tǒng)所執(zhí)顏色的棋子；網(wǎng)絡(luò)對弈與人機對弈類似，網(wǎng) 絡(luò)對端棋手行棋后，棋手也需要代替對方在電子圍棋棋盤的指定棋位上落入對 方的棋子?？梢姡渥游恢弥甘竟δ芫褪窃陔娮訃迤灞P上指出電腦系統(tǒng)或?qū)?方棋手行棋時落入棋子的位置，以便棋手代替電腦系統(tǒng)或?qū)Ψ狡迨中衅濉Ｂ渥?位置指示功能可以由361個(19行xl9列)指示燈實現(xiàn)，電子圍棋棋盤上每個 棋位放置一個指示燈，電腦系統(tǒng)或?qū)Ψ狡迨中衅搴?，電子圍棋棋盤點亮或閃爍 指定棋位的指示燈，指示棋手在該棋位落入對方的棋子。落子位置指示燈可以 采用單色或雙色指示燈，若采用雙色指示燈，則可以不設(shè)置行棋方指示燈。落 子位置指示功能也可以由兩組指示燈實現(xiàn)，每組19個指示燈， 一組指示燈指 示橫向位置，另一組指示燈指示縱向位置，2組指示燈分別安裝在圖3B中所 示的最靠近X軸和Y軸的各個棋位附近，電腦系統(tǒng)或?qū)Ψ狡迨中衅搴螅娮?圍棋棋盤分別點亮或閃爍表示X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的指示燈，棋手根據(jù)X軸和Y 軸上兩個點亮或閃爍的指示燈來確定電腦系統(tǒng)或?qū)Ψ狡迨中衅宓奈恢茫@樣， 可以減少指示燈的數(shù)量、降低電子圍棋棋盤的成本。三、棋子狀態(tài)檢測和上報功能一次對弈就是雙方交替行棋的過程， 一次行棋包括將行棋方的棋子落入 有效的棋位，若本次行棋可以吃掉對方棋子，還應(yīng)將被吃的棋子從棋盤上取走。 一次行棋結(jié)束，棋手按下電子圍棋棋盤上的"確認(rèn)"按鍵，確認(rèn)本次行棋結(jié)束， 電子圍棋棋盤將啟動棋子狀態(tài)檢測功能，檢測電子圍棋棋盤上的棋子狀態(tài)、包括棋子位置和顏色，并將這些信息上報給電腦系統(tǒng)。棋子狀態(tài)檢測功能由特殊 的物理結(jié)構(gòu)和電路來實現(xiàn)，后續(xù)會給出具體實現(xiàn)的詳細(xì)描述。電子圍棋棋盤除了能夠?qū)崿F(xiàn)上述基本功能外，還能夠?qū)崿F(xiàn)以下輔助功能一、 悔棋請求功能對弈過程中，可以按下"取消"按鍵請求悔棋，但是當(dāng)系統(tǒng)不允許悔棋時， 按下"取消"按鍵則不會請求悔棋。 一次請求悔棋，只能請求最后一次行棋的 悔棋，若要悔棋很多行棋步驟，可以連續(xù)多次按下"取消"按鍵請求悔棋。例 如行棋步驟n:黑方行棋 行棋步驟n+l:白方行棋 行棋步驟n+2:黑方行棋 行棋步驟n+3:白方行棋 行棋步驟n+4:黑方行棋 行棋步驟n+5:白方行棋此時按下"取消，，按鍵，則表明白方請求悔棋行棋步驟n+5。如果此時黑 方想悔棋行棋步驟n+2，則必須按下"取消"按鍵4次，請求4次悔棋。二、 棋子狀態(tài)檢查功能對弈過程中若出現(xiàn)悔棋，則需要將棋盤上的棋子恢復(fù)到悔棋前的狀態(tài)，或 者棋盤上的部分棋子被意外地移動，此時也需要先恢復(fù)棋盤上的棋子狀態(tài)。棋 手恢復(fù)完棋子狀態(tài)之后或者對弈過程的任何時候，都可以按下"檢查"按鍵執(zhí) 行棋子狀態(tài)檢查，電子圍棋棋盤掃描當(dāng)前電子圍棋棋盤上所有棋子的位置和顏色，并將掃描結(jié)果上報電腦系統(tǒng)，電腦系統(tǒng)將掃描結(jié)果與記錄的棋子狀態(tài)信息 比較，若兩者完全相同，則棋子狀態(tài)檢查正確。另外，通過在電子圍棋棋盤上 增加中央處理單元和存儲器，也可以由電子圍棋棋盤比較棋子狀態(tài)信息。電子圍棋棋盤的物理構(gòu)造必須能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能，即行棋方指示功能、落 子位置指示功能、棋子狀態(tài)檢測和上報功能、悔棋請求功能和棋子狀態(tài)檢查功 能。其中行棋方指示功能和落子位置指示功能主要由指示燈實現(xiàn)，悔棋請求功 能和棋子狀態(tài)檢查功能主要由觸點按鍵實現(xiàn)，但是棋子狀態(tài)檢測功能需要采用特殊的物理結(jié)構(gòu)和電路。圍棋棋盤共有361 ( 19行x 19列)個棋位，每個棋位 采用相同的物理結(jié)構(gòu)和電路單元。為了使電子圍棋棋盤能夠區(qū)分圍棋棋子的顏色，本發(fā)明利用了磁鐵同時具 有N/S極和導(dǎo)電的特性，圖5為本發(fā)明電子圍棋棋盤棋位物理結(jié)構(gòu)示意圖，圖 中描述了兩個棋位分別有白棋和黑棋的情況。電子圍棋棋盤共分為四層面膜505、面板506、電路板507和底板508。 其中，最上面一層是具有一定透光性的面膜505，如塑料膜，其表面的顏色和 圖案與普通棋盤完全相同。第二層是面板506,具有一定強度，并且絕緣，通 常采用塑料或木質(zhì)材料，面板506上對應(yīng)棋位509處開一小孔，用于嵌入電路 板上的落子位置指示燈503,小孔的形狀可根據(jù)落子位置指示燈503的形狀設(shè) 計成是圓形或者方形。第三層是電路板507,在電路板507向上的表面上，棋 位509處安裝一個落子位置指示燈503，落子位置指示燈503被嵌在面板506 的小孔中。為方便面板506與電路板507之間的安裝，通常面板上的小孔比落 子位置指示燈503略大。電路板507向下的表面上設(shè)計有2對觸點，每對觸點 的位置正對著下方的磁鐵，以便磁鐵被吸附時接通一對觸點。所有觸點由電路 板507下表面的金屬電路設(shè)計而成。最下一層是底板508，具有一定強度，并 且絕緣，底板508上對應(yīng)棋位509處開兩個圓形凹槽，兩個凹槽以交叉點為原 點對稱，凹槽用于存放具有N/S極的永久性磁鐵504，兩個磁鐵504的N/S極 方向相反，以用于區(qū)分黑色棋子502和白色棋子501。圖5只是一個示例，磁鐵504的N/S極方向可以根據(jù)具體要求進(jìn)行調(diào)整，只要求黑色棋子502和白色 棋子501中的磁鐵504的N級方向相反、底板508上兩個磁鐵504的N級方 向相反即可。當(dāng)電子圍棋棋盤上有棋子落入棋位509時，棋子底部的磁鐵504吸引位于 底板508上的其中一個磁鐵504，而另 一個磁鐵504被排斥，被吸引的磁鐵504 被吸附在電路板507的下表面，由于吸附的位置正對一組觸點，而磁鐵504具 有導(dǎo)電性，因此接通其中一個檢測電路單元，從而可實現(xiàn)棋子位置和顏色的檢 測。當(dāng)棋盤上棋位509處的棋子被取走時，原來被吸附的磁鐵504由于重力作 用而掉入凹槽，脫離電路板507下表面上的觸點而導(dǎo)致檢測電路單元被斷開， 從而可檢測到棋子被取走，且可檢測出被取走棋子的位置和顏色。面板506和電路板507非常薄，因此，棋子中的磁鐵504與底座上的磁鐵 504距離非常近，可控制在5mm以內(nèi)。電子圍棋棋盤包括接口電路、通信單元、電路控制單元、棋子檢測電路、 指示燈控制電路和按鍵檢測電路，如圖6所示。以下描述電子圍棋棋盤的電路 結(jié)構(gòu)，明確電子圍棋棋盤各個組成部分的主要功能和相互之間的關(guān)系。接口電路用于完成電子圍棋棋盤與電腦系統(tǒng)的互連，滿足特定接口的技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)，該接口可以是標(biāo)準(zhǔn)的以態(tài)網(wǎng)接口 、 USB接口 、 RS232串行接口 、并行接 口或其他類型的物理接口。例如，若釆用USB接口，接口電路應(yīng)遵循USB接 口的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。不同的接口采用不同的電路和控制芯片。通信單元主要用于實現(xiàn)特定的通信協(xié)議并與電腦系統(tǒng)交換與行棋相關(guān)的 控制命令和數(shù)據(jù)，例如，電子圍棋棋盤掃描棋子狀態(tài)后，由通信單元將棋子狀 態(tài)信息(包括棋子的位置和顏色信息)按照通信協(xié)議規(guī)定的格式發(fā)送給電腦系 統(tǒng)；電腦系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)對端棋手行棋后，電腦系統(tǒng)將落入棋子的信息發(fā)送給電子 圍棋棋盤的通信單元，通信單元再發(fā)送給電路控制單元。釆用以太網(wǎng)接口時， 通信單元可由以太網(wǎng)控制芯片實現(xiàn)；采用USB接口時，通信單元可由USB控 制芯片或普通單片計算機實現(xiàn)；采用RS232串口時，通信單元可由單片計算機17實現(xiàn)?？傊?，通信單元通常由控制芯片和存儲器組成，以實現(xiàn)與電腦系統(tǒng)的通 訊協(xié)議，采用不同類型的接口，其具體實現(xiàn)方式不同。電路控制單元完成三種功能用于根據(jù)電腦系統(tǒng)的控制命令控制電子圍棋 棋盤上的指示燈點亮或閃爍；用于控制棋子檢測電路掃描電子圍棋棋盤上所有 棋子的狀態(tài)；用于檢測電子圍棋棋盤上"確認(rèn)"、"取消"和"檢查"按鍵的按 下操作。電路控制單元可由具有輸入/輸出(Input/Output, I/O)能力的控制芯 片實現(xiàn)，例如，CPLD、 USB控制芯片等。指示燈控制電路用于在電路控制單元的控制下控制兩種指示燈、即行棋方 指示燈和落子位置指示燈點亮或閃爍。指示燈通常采用發(fā)光二極管，可由控制 芯片的I/O輸出管腳直接控制其開/關(guān)或閃爍。棋子檢測電路用于檢測電子圍棋棋盤的各棋位上是否有棋子和棋子的顏 色，由行列掃描電路和共兩組、每組361個檢測電路單元組成， 一組;險測電路 單元用于檢測黑色棋子，另一組檢測電路單元用于檢測白色棋子。每個檢測電 路單元為以一個磁鐵作為開關(guān)的電路，當(dāng)棋位處落入棋子時，該棋位的一個磁 鐵被吸附，磁鐵開關(guān)閉合而接通一個檢測電路單元，棋子從棋位被取走時，相 應(yīng)檢測電路單元被斷開。通過行列掃描電路便可以掃描所有檢測電路單元的開 關(guān)的接通/斷開狀態(tài)，由于棋位上放置黑色棋子與放置白色棋子吸附的是N/S 極方向不同的磁鐵，從而行列掃描電路可以檢測出棋子的狀態(tài)信息(包括棋子 的位置和顏色信息)。按鍵檢測電路由6個觸點開關(guān)實現(xiàn)。當(dāng)按鍵被按下時，產(chǎn)生一個控制信號 到電路控制單元，并會觸發(fā)相應(yīng)的處理。不同的按鍵將觸發(fā)不同的處理如果 按下的是"確認(rèn)"或"^r查"按鍵，則啟動棋子狀態(tài)掃描，并將掃描結(jié)果上報 電腦系統(tǒng)；如果按下的是"取消"按鍵，則向電腦系統(tǒng)請求悔棋。電子圍棋棋盤的電路主要包括指示燈控制電路、棋子檢測電路、按鍵檢 測電路和接口控制電路。其中，接口電路與物理接口類型密切相關(guān)，且可以釆 用現(xiàn)有成熟的控制芯片和控制電路，因此不作詳細(xì)描述。指示燈控制電路電子圍棋棋盤需要控制361個落子位置指示燈和4個行棋方指示燈。通常， 如圖7A所示，可以直接采用控制芯片(如CPLD、或USB控制芯片)提供的 I/O輸出來控制每個指示燈的開、關(guān)或閃爍。指示燈采用發(fā)光二極管。如果一 個落子位置指示燈使用控制芯片的一位I/0輸出位來控制，則至少需要361個 1/0輸出位。即便每個控制芯片支持30位I/O輸出能力，那么至少需要12片 控制芯片，這無疑將大大增加了電子圍棋棋盤的成本。為減少控制芯片的數(shù)量， 本發(fā)明利用發(fā)光二極管的電流具有方向性的特點，即當(dāng)發(fā)光二極管兩端的電壓 相同或者極性相反時，發(fā)光二極管不發(fā)光，采用一種行、列控制電路，只需要 使用38位I/O輸出便可以控制361個落子位置指示燈中任意一個的狀態(tài)?？?見，行、列控制電路可以極大地減少I/0芯片的使用，從而降低成本。圖7B為本發(fā)明電子圍棋棋盤中落子位置指示燈控制電路原理圖，如圖7B 所示，落子位置指示燈控制電路采用行、列控制電路。發(fā)光二極管D1.1 D19.19 為電子圍棋棋盤上361個落子位置指示燈，落子位置指示燈Dx.y位于電子圍 棋棋盤的棋位上，其中，x為橫坐標(biāo)值，1立^9， y為縱坐標(biāo)值，1^49。端 口 Pl和端口 P2各有19位1/0輸出，分另'J是P1.0 P1.18和P2.0 P2.18,輸出 信號來自控制芯片，其中P1.0和P2.0分別是端口 Pl和端口 P2輸出比特的第 0位比特位(bit)的I/0輸出。要接通相應(yīng)落子位置指示燈Dx.y，控制芯片只 需要控制端口 Pl輸出值為2"—"的19位比特碼、端口 P2輸出值為2&，又反后 的19位比特碼。例如，如果點亮落子位置指示燈D4.3，則端口P1輸出的19 位比特碼為"0000000000000001000",端口 P2輸出的19位比特碼為 "1111111111111111011",即對"0000000000000000100"取反后得到，落子位置指示燈控制電路根據(jù)收到的比特碼即可使相應(yīng)棋位上的落子位置指示燈點亮。圖7B只是對電路原理的示意性描述，圖中是端口 Pl控制列電路，端口 P2控制行電路；實際應(yīng)用中，也可以是端口 Pl控制行電路，端口P2控制列電路，或者端口 Pl和/或端口 P2的1/0輸出位的順序與圖7B不同，但無論何 種改變，電路的原理相同——即利用發(fā)光二極管的電流具有方向性，通過控制 行、列端口的輸出，控制指定棋位處的落子位置指示燈點亮。另外，圖7B所 示的電路用于控制一種顏色的落子位置指示燈，如果需要控制兩種顏色的落子 位置指示燈，則只需要增加一套相同的電路即可。圖7B只是對電路原理進(jìn)行 示意性描述，因此省略了電源和電阻等元器件。對于行棋方指示燈的控制，由于只需要控制兩種指示燈，因此采用控制芯 片的2位I/0輸出控制行棋方指示燈的開/關(guān)即可，如圖8所示，1/0管腳輸出 高電平，便點亮指示燈。Dbl和Db2為黑方指示燈，點亮?xí)r表示當(dāng)前由執(zhí)黑子 一方行棋；Dwl和Dw2為白方指示燈，點亮?xí)r表示當(dāng)前由執(zhí)白子一方行棋。 黑方指示燈與白方指示燈在行棋過程中不能同時點亮。棋子檢測電路棋子檢測電路通過行、列掃描，檢測電子圍棋棋盤上棋子的狀態(tài)信息(包 括棋子的位置和顏色信息)。下面以白色棋子的檢測為例，說明棋子檢測電路 的實現(xiàn)原理。圖9A為本發(fā)明電子圍棋棋盤中控制白色棋子檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意 圖?？刂菩酒峁﹥山M具有讀/寫功能的1/0端口 Pxw和端口 Pyw,端口Pxw和 端口 Pyw各有19位1/0輸入，分別是Pxw.o Pxwj8和Pyw.o Pyw.w,其中Px^和 Pyw.o分別是端口 Pxw和端口 Pyw的輸出比特的第0位比特位。端口 Pxw控制歹'J, 端口 Pyw控制行。圖9B為本發(fā)明電子圍棋棋盤中白色棋子檢測電路原理圖，如圖9B所示， 小黑塊為圖5中與白色棋子相吸引的磁鐵，當(dāng)有白色棋子落入棋位時，磁鐵被 吸附在電路板下表面的一對觸點上，開關(guān)Kw閉合。開關(guān)Kwx.y為圖5中坐標(biāo) 為(x，y)的棋位與白色棋子吸引的磁鐵開關(guān)，其中x為4黃坐標(biāo)值(12^9)、 y 為縱坐標(biāo)值(1 )。為了檢測各棋位是否有白色棋子，白色棋子檢測電路可實現(xiàn)逐列或者逐行掃描，此處以逐列掃描為例說明白色棋子檢測電路的實現(xiàn)原理，具體如下第1列掃描控制芯片控制端口 Pxw的Pxw.0=l (即Pxw.o輸出高電平)，而 其他I/O位為0 (即Pxw.廣Px^8輸出低電平)，然后讀取端口 Pyw的各值，實現(xiàn) 對第1列電路的掃描。如果第1列的棋位有白色棋子，則白色棋子所在棋位對 應(yīng)的開關(guān)Kw因磁鐵吸引而閉合，因此，白色棋子檢測電路在端口 Pyw中對應(yīng) 的比特位為1，而沒有白色棋子的棋位對應(yīng)的比特位為0,這樣控制芯片在端 口 P 上讀取到的19位比特碼就是第1列白色棋子的掃描結(jié)果。第2列掃描控制芯片控制端口 Pxw的Pxw.尸l,而其他I/O為0，然后讀 取端口 Pyw的各值，實現(xiàn)對第2列電路的掃描。 依此類推，逐列掃描，直到所有列掃描結(jié)束。 每列的掃描結(jié)果組合起來就是棋盤上所有白色棋子的位置信息。 黑色棋子的相關(guān)棋子檢測電路如圖IOA和圖IOB所示，端口 Pxb和Pyb分 別是另外兩個具有19位I/0的端口，具體實現(xiàn)與白色棋子的檢測相同，在此 不再贅述。棋子狀態(tài)的檢測過程中，可以先掃描所有黑色棋子，然后再掃描所有白色 棋子，或者，先掃描一列黑色棋子，再掃描同一列的白色棋子，然后再掃描下 一列黑色棋子和白色棋子。無論如何掃描，電子圍棋棋盤將掃描結(jié)果上報給電 腦系統(tǒng)，具體由電子圍棋棋盤的電路控制單元將掃描結(jié)果通過通信單元和接口 電路發(fā)送至電腦系統(tǒng)。電腦系統(tǒng)收到棋子的狀態(tài)檢測結(jié)果后，進(jìn)行相應(yīng)的處理， 例如，如果是行棋，則判斷本次行棋時落入的棋子和被吃棋子的位置和顏色， 如果是棋子狀態(tài)檢查，則將掃描結(jié)果與電腦系統(tǒng)記錄的棋子信息進(jìn)行比較。M檢測電路電子圍棋棋盤需要檢測棋手是否按下"確認(rèn)"、或"取消"、或"檢查"按 鍵，以便根據(jù)棋手的操作進(jìn)行相應(yīng)的處理，例如，如果檢測到"確認(rèn)"按鍵或 "檢查"按鍵被按下，則掃描棋子狀態(tài)并向電腦系統(tǒng)上報掃描結(jié)果，如果檢測 到"取消"按鍵被按下，則向電腦系統(tǒng)請求悔棋。按4建檢測電路可由觸點開關(guān)實現(xiàn)，通常會觸發(fā)中斷處理，如圖11所示，當(dāng)其中一個按鍵被按下時，按鍵 檢測電路中檢測到相應(yīng)操作，向控制芯片輸出高電平，控制芯片可檢測到輸入
管腳的電壓變?yōu)楦唠娖剑虼丝捎|發(fā)控制芯片的內(nèi)部中斷處理。每組按^:可以 如圖11那樣并聯(lián)，也可以每個按鍵獨立設(shè)置。按鍵;險測電路包括確認(rèn)鍵檢測 電路、取消鍵檢測電路和檢查鍵檢測電路，分別用于檢測"確認(rèn)"、"取消"、"檢 查"鍵的操作。其中兩組"確認(rèn)"、"檢查"和"取消"按鍵分別位于電子圍棋
棋盤的兩邊，如圖3A所示。
以上所述控制芯片即為圖6中所示的電絲 控制單元的具體實現(xiàn)。
人機對棄時，對方是電腦系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)對弈時，對方是網(wǎng)絡(luò)對端的棋手。由 棋手行棋時，棋手在行棋結(jié)束后按下"確認(rèn)"按鍵，觸發(fā)電子圍棋棋盤掃描棋 子狀態(tài)并上報電腦系統(tǒng)，由電腦系統(tǒng)判斷本次行棋步驟中落入棋子和被提棋子 的位置和顏色；由對方行棋時，對方行棋結(jié)束后，電腦系統(tǒng)將對方行棋時落入 棋子的信息(即位置和顏色信息)發(fā)送給電子圍棋棋盤，由電子圍棋棋盤點亮 或閃爍指定的落子位置指示燈，指示棋手代替對方行棋，棋手代替對方行棋結(jié) 束后，棋手按下"確認(rèn)"按鍵，觸發(fā)電子圍棋棋盤掃描棋子狀態(tài)并上報電腦系 統(tǒng)，由電腦系統(tǒng)判斷本次行棋步驟中落入棋子和^fc提棋子的位置和顏色。這樣， 每次對方行棋結(jié)束后，電子圍棋棋盤都會指示棋手代替對方行棋，從而可以在 電子圍棋棋盤上完成人機對弈和網(wǎng)絡(luò)對弈。
另外，使用本發(fā)明提供的電子圍棋棋盤可用于圍棋比賽，每次行棋后，棋 手按下"確認(rèn)"按鍵，觸發(fā)電子圍棋棋盤掃描棋子狀態(tài)并上報電腦系統(tǒng)，由電 腦系統(tǒng)判斷本次行棋步驟中落入棋子和被提棋子的位置和顏色，同時電腦記錄 下本次行棋信息、計算并記錄行棋時間。
以上描述的電子圍棋棋盤的顯著特點是，它與電腦系統(tǒng)互連，并由電腦系 統(tǒng)執(zhí)行與行棋相關(guān)的計算，例如行棋步驟檢查、過程記錄、人工智能，電子圍 棋棋盤主要執(zhí)行棋子狀態(tài)檢測、指示燈控制和按鍵檢測功能，這樣設(shè)計可以降 低電子圍棋棋盤的復(fù)雜性，從而降低成本。另外，可以充分利用電腦系統(tǒng)具有的強大計算能力和存儲能力，實現(xiàn)多樣化的功能，例如，語音提示功能。
對于電子圍棋棋盤的另一種實現(xiàn)方式是，它不與電腦系統(tǒng)互連，由電子圍
棋棋盤自己執(zhí)行與行棋相關(guān)的計算，此時電子圍棋棋盤包括存儲單元、中央 處理器、電路控制單元、棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路，如 圖12所示。它與前述的電子圍棋棋盤具有相同的功能，并采用相同的電路控 制單元、棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路，差別在于，由電子 圍棋棋盤的中央處理器執(zhí)行與行棋相關(guān)的計算。其中存儲單元用于存儲電子 圍棋棋盤運行的所有軟件和配置數(shù)據(jù)，以及軟件運行過程中的中間計算數(shù)據(jù)； 中央處理器是電子圍棋棋盤的計算和控制中心，用于運行軟件并執(zhí)行計算和控 制，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的命令和 數(shù)據(jù)。
另外，電子圍棋棋盤也可以不提供棋子顏色檢測功能，棋子的顏色通過行 棋方信息進(jìn)行判斷，例如，如果當(dāng)前應(yīng)該由執(zhí)黑子一方行棋時，則棋位上落入 的棋子就是黑色、而被取走的棋子就是相反的顏色(即白色)。這種實現(xiàn)方式 下，可以節(jié)省磁鐵的使用，例如，在棋子中嵌入鐵片，而在棋盤底座的凹槽中 放置磁鐵，反之亦然。圖13為本發(fā)明電子圍棋棋盤的另一物理結(jié)構(gòu)示意圖， 如圖13所示，白色棋子301和黑色棋子302中放置鐵片303，磁鐵504位于底 板508的凹槽中。由于該實現(xiàn)方式中，只需要使用361個磁鐵，需要的磁鐵數(shù) 量減少一半，更降低了電子圍棋棋盤的制造成本。由于不需要檢測出棋子的顏 色，因此，只需要一套棋子檢測電路，減少了38位I/0,這樣，需要的I/0端 口減少一半，電路板更加簡單。綜上所述，該實現(xiàn)方式下，電子圍棋棋盤的成 本更加低廉。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電子圍棋棋盤，其特征在于，包括對弈處理單元、電路控制單元、棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路，其中，所述對弈處理單元用于圍棋對弈時，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)；所述電路控制單元用于根據(jù)收到的控制命令控制棋子檢測電路檢測電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)，控制指示燈控制電路點亮電子圍棋棋盤上的指示燈，控制按鍵檢測電路檢測電子圍棋棋盤上的按鍵操作；所述指示燈控制電路用于在電路控制單元的控制下控制指示燈點亮；所述棋子檢測電路用于掃描電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)；所述按鍵檢測電路用于在按鍵被按下時，向電路控制單元輸入控制信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述對弈處理單 元包括電腦系統(tǒng)、接口電路和通信單元，所述電腦系統(tǒng)用于執(zhí)行圍棋對棄軟件，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)；所述接口電路用于完成電路控制單元與電腦系統(tǒng)的互連； 所述通信單元用于實現(xiàn)特定的通信協(xié)議并與電腦系統(tǒng)交換與行棋相關(guān)的控制命令和數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述對弈處理單 元包括存儲單元和中央處理單元，所述存儲單元用于存儲電子圍棋棋盤運行的軟件和配置數(shù)據(jù)，以及軟件運 行過程中的中間數(shù)據(jù)；所述中央處理單元用于執(zhí)行圍棋對弈軟件，向電路控制單元輸出控制命令 和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述指示燈 控制電路包括落子位置指示燈控制電路，所述電路控制單元用于生成與落子位置相對應(yīng)的控制信號， 所述落子位置指示燈控制電路用于根據(jù)收到的控制信號點亮相應(yīng)棋位上 的落子位置指示燈點。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述指示燈控制 電路進(jìn)一步包括行棋方指示燈控制電路，所述電路控制單元用于生成點亮行棋方指示燈的控制信號； 所述行棋方指示燈控制電路用于根據(jù)收到的控制信號使對應(yīng)的行棋方指 示燈點亮。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述落子位置指 示燈采用發(fā)光二極管，所述落子位置指示燈控制電路由行列控制電路實現(xiàn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述棋 子檢測電路包括行列檢測電路和檢測電路單元，其中，所述行列檢測電路用于對電子圍棋棋盤上的行列棋位進(jìn)行掃描，確定各棋 位上的棋子的狀態(tài)信息，生成對應(yīng)的輸出信號；所述檢測電路單元是以磁鐵作為開關(guān)的電路，所述磁鐵位于棋位上，根據(jù) 所述磁鐵是否被吸附確定開關(guān)的狀態(tài)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述電子圍棋棋 盤進(jìn)一 步包括用于放置于該電子圍棋棋盤棋位上的棋子，所述棋子中設(shè)置有磁鐵，且黑色棋子和白色棋子中設(shè)置的磁鐵的極性相反；所迷檢測電路單元為722個，其中，361個檢測電路單元用于檢測黑色棋 子是否放置于電子圍棋棋盤的對應(yīng)棋位處，其余361個檢測電路單元用于檢測 白色棋子是否放置于電子圍棋棋盤的對應(yīng)棋位處，每個棋位處的兩個磁鐵的極 性相反。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述電子圍棋棋 盤進(jìn)一步包括用于放置于該電子圍棋棋盤棋位上的棋子，所述棋子中設(shè)置有鐵片；所述檢測電路單元為361個，用于檢測棋子是否放置于電子圍棋棋盤的對 應(yīng)才其4立處。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述按 鍵檢測電路包括確認(rèn)鍵檢測電路、取消鍵檢測電路和檢查鍵檢測電路。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的電子圍棋棋盤，其特征在于，所述電 路控制單元通過讀取棋子檢測電路的輸出，確定電子圍棋棋盤上各棋位的棋子 狀態(tài)信息，完成電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)信息的掃描。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的電子圍棋棋盤，其特征在于， 所述棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路位于電子圍棋棋盤的電路板上，所述電子圍棋棋盤從上至下還包括具有透光性的面膜、具有強度的面板 和底板，所述電路板位于面板和底板之間，所述電路板向上的表面上對應(yīng)棋位的位置設(shè)置落子位置指示燈，向下的表 面上設(shè)置有觸點，用于在相應(yīng)棋位上落入棋子時與吸附上來磁鐵接通，所述磁 鐵位于在底板上設(shè)置的凹槽中；所述面板在對應(yīng)棋位的位置處設(shè)置小孔，用于嵌入所迷電路板上的落子位 置指示燈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子圍棋棋盤，包括對弈處理單元、電路控制單元、棋子檢測電路、指示燈控制電路和按鍵檢測電路，對弈處理單元用于圍棋對弈時，向電路控制單元輸出控制命令和數(shù)據(jù)，并接受來自電路控制單元的控制命令和數(shù)據(jù)；電路控制單元用于根據(jù)收到的控制命令控制棋子檢測電路檢測電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)，控制指示燈控制電路點亮電子圍棋棋盤上的指示燈，控制按鍵檢測電路檢測電子圍棋棋盤上的按鍵操作；指示燈控制電路用于在電路控制單元的控制下控制指示燈點亮；棋子檢測電路用于掃描電子圍棋棋盤上所有棋子的狀態(tài)；按鍵檢測電路用于在按鍵被按下時，向電路控制單元輸入控制信號。本發(fā)明的電子圍棋棋盤設(shè)計簡單、成本低，具有產(chǎn)品化和市場化的優(yōu)勢。
文檔編號G07C11/00GK101332357SQ200710076128
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者周四紅 申請人:周四紅