一种国际象棋电子棋盘的制作方法

本实用新型属于射频识别、传感器和无线通信技术领域，具体涉及一种国际象棋电子棋盘。

背景技术：

随着新技术的快速发展，体育比赛的计时计分逐步从传统的人工记录方式替代成电子器材记录，它具有准确、及时、省力等优点，是人工无法比拟的。在田径、球类、击剑等项目上，电子项目应用广泛，极大降低了误差率，保证了赛事的公平。而目前的国际象棋比赛中，仍然采用人工记谱计分的方式，这种方式既费工又费力，棋手记谱过程中必须自始至终认真记录，不得有任何马虎，否则很容易记错谱。在赛事转播过程中，也很难实现实时转播。赛后棋谱的保存、复盘等处理也不方便。目前，随着单片机的运算速度不断提高，存储量也不断增加，新式传感器越来越多，为国际象棋电子棋盘的实现提供了基础。

现有的电子棋盘安装位置要求精度高，容易发生数据记录错乱不能适用于大型比赛，适用不便的问题，为此我们提出一种国际象棋电子棋盘。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种国际象棋电子棋盘，以解决上述背景技术中提出现有的电子棋盘安装位置要求精度高，容易发生数据记录错乱不能适用于大型比赛，适用不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种国际象棋电子棋盘，包括棋盘框架和棋子ID卡，所述棋盘框架的前表面中间位置处设置有复盘控制开关，且棋盘框架的前表面右端设置有数据存储接口，所述棋盘框架的内部左上方设置有棋盘数据读取D区，且棋盘框架的内部靠近棋盘数据读取 D区的上表面中间位置处设置有FPGA芯片，所述棋盘数据读取D区的右侧设置有棋盘数据读取C区，所述棋盘框架的内部远离棋盘数据读取D区的一端设置有棋盘数据读取A区，所述棋盘数据读取A区的右侧设置有棋盘数据读取B区，所述棋盘框架的上表面靠近FPGA芯片的上方设置有棋位，所述棋位的内部设置有RFID射频传感器，所述RFID射频传感器与FPGA芯片电性连接，所述RFID 射频传感器的上方设置有棋子底座，所述棋子ID卡嵌入安装在棋子底座的内部，所述棋子ID卡与RFID射频传感器无线连接，所述棋盘框架的右侧设置有外置屏幕连接接口，所述FPGA芯片、外置屏幕连接接口、数据存储接口和RFID 射频传感器均与复盘控制开关电性连接。

优选的，所述棋位共设置有六十四个，且六十四个棋位均匀安装在棋盘框架的上表面。

优选的，所述FPGA芯片共设置有四个，且四个FPGA芯片分别安装在棋盘数据读取D区、棋盘数据读取C区、棋盘数据读取B区和棋盘数据读取A区的内部中间位置处。

优选的，所述RFID射频传感器共设置有六十四个，且六十四个RFID射频传感器分别安装在六十四个棋位的中间位置处。

优选的，所述复盘控制开关为圆柱形结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)可以完全省去棋手的记谱，因为它可以记录棋谱和每步棋的用时；

(2)数据存储接口便于对数据进行存储，且棋谱数据库可以自动形成，不须人工录入，棋手非常方便保存管理棋谱；

(3)通过外置屏幕连接接口便于与外置屏幕连接，方便连接大屏幕显示，完成比赛直播；

(4)通过复盘控制开关便于进行复盘，棋手可以通过电子棋盘直接与电脑下棋或完成复盘；

(5)通过棋盘数据读取A区、棋盘数据读取B区、棋盘数据读取C区和棋盘数据读取D区四个区域实现棋盘数据区域划分，读取速度更快，同时采用 FPGA芯片成本更低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的FPGA芯片区域分布图；

图3为本实用新型的棋子底座结构图；

图4为16路曼切斯特解码电路中每路解码电路的逻辑框图。

图中：1-棋盘框架、2-棋盘数据读取D区、3-FPGA芯片、4-棋盘数据读取C区、5-外置屏幕连接接口、6-棋盘数据读取B区、7-数据存储接口、8- 复盘控制开关、9-棋盘数据读取A区、10-RFID射频传感器、11-棋位、12- 棋子ID卡、13-棋子底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种国际象棋电子棋盘，包括棋盘框架1和棋子ID卡12，棋盘框架1的前表面中间位置处设置有复盘控制开关8，且棋盘框架1的前表面右端设置有数据存储接口7，棋盘框架1 的内部左上方设置有棋盘数据读取D区2，且棋盘框架1的内部靠近棋盘数据读取D区2的上表面中间位置处设置有FPGA芯片3，棋盘数据读取D区2的右侧设置有棋盘数据读取C区4，棋盘框架1的内部远离棋盘数据读取D区2 的一端设置有棋盘数据读取A区9，棋盘数据读取A区9的右侧设置有棋盘数据读取B区6，棋盘框架1的上表面靠近FPGA芯片3的上方设置有棋位11，棋位11的内部设置有RFID射频传感器10，RFID射频传感器10与FPGA芯片 3电性连接，RFID射频传感器10的上方设置有棋子底座13，棋子ID卡12嵌入安装在棋子底座13的内部，棋子ID卡12与RFID射频传感器10无线连接，棋盘框架1的右侧设置有外置屏幕连接接口5，FPGA芯片3、外置屏幕连接接口5、数据存储接口7和RFID射频传感器10均与复盘控制开关8电性连接。

为了便于进行分区，本实施例中，优选的，棋位11共设置有六十四个，且六十四个棋位11均匀安装在棋盘框架1的上表面；

为了更加快速的读取数据，本实施例中，优选的，FPGA芯片3共设置有四个，且四个FPGA芯片3分别安装在棋盘数据读取D区2、棋盘数据读取C 区4、棋盘数据读取B区6和棋盘数据读取A区9的内部中间位置处；

为了便于识别棋子的精确位置，本实施例中，优选的，RFID射频传感器 10共设置有六十四个，且六十四个RFID射频传感器10分别安装在六十四个棋位11的中间位置处；

为了便于使用者舒适的按压，本实施例中，优选的，复盘控制开关8为圆柱形结构。

本实用新型中FPGA芯片3基于FPGA采用125KHZ射频识别技术识别国际象棋每个棋格位置及棋子，准确率100％，平均响应时间为150ms。其中单颗 FPGA芯片3内部逻辑电路由4个完全相同的时序逻辑单元组成，其中每个单元的结构如图4所示，每个单元共用一个RESET信号用于同时复位四个单元，一个CLK信号用于提供每个单元的解码基本节拍，一个DATA信号是来自每个棋格的曼切斯特信号，一个READ信号用于分别读取四个单元的数据所解码的数据。

本实用新型的工作原理及使用流程：该国际象棋电子棋盘，接通电源，按下复盘控制开关，将棋子按顺序排放，内部的RFID射频传感器10识别棋子底座13内部嵌入的棋子ID卡12，进而识别棋子类型，然后采用单颗FPGA 芯片3对多路曼切斯特解码并行处理方式进行数据采集，多颗FPGA芯片3通过串行方式将数据传输至内部的STM32芯片中，由STM32单片机与FPGA芯片 3通信串行打包数据，然后将棋盘的信息通过数据存储接口7全部读取到上位机，并保存至存储设备中，同时也可通过外置屏幕连接接口5与外置大屏幕连接。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。