【比赛优秀作品】声光提醒军棋智能裁判

【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Arduino、micro: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

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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：

（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

同时，还需要一个发光的LED灯，来指示胜负方。

（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。

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。

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：

下面是我们编写的判断程序：

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！

5.硬件制作及连接测试

用万用板制作军棋高低电平检测电路

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。

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