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[动态] 【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判

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本帖最后由 虚怀若谷 于 2024-4-29 14:03 编辑

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判

作品来源:第五届全国青少年人工智能创新挑战赛——开源硬件创意智造专项赛

参赛学生:

  • 晋江市实验中学 刘译钟
  • 晋江市实验中学 王皓

原文链接:

https://contest.dfrobot.com.cn/tcwl2022/project/312537?p=dfrobot2022sh

步骤1 创作灵感及设计思路

1.创作灵感:

我们都喜欢下军棋,可是下军棋要有个裁判,也就是说必须有三个人才能好好下军棋,其中一个人专门做裁判。可是如果裁判的这个人不公正,或不熟悉军棋规则,可能就会误判,造成不公平的结果。有没有办法用我们所学的知识来解决这些问题的呢?

2.设计思路:

我们知道,军棋的电子裁判主要功能是用来比较大小。在学校我参了人工智能课程,学习了创客的知识后,我突然来了灵感。是否可以应用Arduinomicro:bit等智能单片机的强大的控制、判断功能,来实现军棋的电子裁判功能呢?

步骤2 作品演示视频


]

步骤3 制作说明

其实网上有很多现成的电子裁判,但是成本比较高,究其原因,主要就是要生产专用的棋子和增加裁判电路,以实现识别判断不同的棋子,同时改造成本又要很低;二是要用什么方式实现军棋间关系的识别。

首先,是要对军棋进行改造,如果是进行内部改装,要很麻烦,那是否可以直接在军棋上加装什么来实现军棋的识别呢?军棋有司令、军长、师长、旅长、团长、营长、连长、排长、工兵、地雷、炸弹、军棋,共12种棋子,电子裁判就是要对他们关系进行识别。

在老师的提醒下,在计算机系统里的二进制,一个01就两种状态,如果有多个01就可以有多种状态,可以用于军棋大小关系的识别。经过我们的计算,我发现,只要用四个端口的01组合,就可以识别所有的军棋。

军棋 识别码
司令  0111
军长  1011
师长  1101
旅长  1110
团长  0011
营长  0101
连长  0110
排长  1001
工兵  1100
炸弹  1111
地雷  0001
军旗  1010
我们用连接的线代表1(高电平),断开的线代表0(低电平),四个端口的01组合共有14种,我用了其中的12种,全1的和全0的没用。

2.确定使用的硬件

(1)确定军棋的改造方案(创新亮点)

经过思考,我选择了在军棋底部加装一块表示高低电平的小电路板,对棋子的大小影响很小,只要用双面胶粘上即可。下面是改造的过程:

取一块完整的缚铜板,拿棋子对照确定需要裁切的线路板大小,根据代码切割缚铜板,并粘在棋子下面:

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图1

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图2

(2)确定硬件的使用

我们用易用易得的单片机Arduino Nano及micro:bit来实现我的控制,非常适合我的科技发明制作.同时我还需要一片声音播放模块

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图3

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图4

同时,还需要一个发光的LED灯,来指示胜负方。

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图5

(3)组装硬件

找齐了这些硬件,我就要想办法把这些连接在一起了。在老师的指导下,我们开始尝试连接端口以及连线。

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图6

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图7

3.编写控制程序

程序的初步设计

接着,我要学习编写程序来控制智能单片机。我应用的是Mind+进行编程。

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图8

这个程序主要是比较各个组合所代表的棋子大小,经过多次试验,我把四位高低电平的组合分别用不同的数字变量来代表他们:

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图9

下面是我们编写的判断程序:

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图10

程序编写好后,通过USB线把程序下载到智能单片机中进行测试。经过多次不断改进,终于成功!

4.进行外观设计

接下来,要对外观进行设计。我用学校的激光切割机进行切割制作。

在老师的指导下,我们终于一步步攻克难关,把图纸设计出来了!

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图11

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图12

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图13

5.硬件制作及连接测试

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图14

用万用板制作军棋高低电平检测电路

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图15

6.测试结果

经过测试,该产品可以正常工作,指导清晰,效果良好,成功的解决了裁判的难题,可以做为军棋的电子裁判。

7.存在问题

在使用的过程中,我发现如果检测线路板和棋子的线路板如果连接不好,可能会出现误判。

【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判图16

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罗罗罗  初级技师

发表于 2024-4-16 14:21:14

厉害了
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