多功能围棋 本发明涉及围棋的改进。
传统的围棋，除了对弈外，不能满足另外一些要求，例如实战时自动记忆棋谱、自动复盘、实时或适时显示对弈过程等。随着电子技术特别是计算机技术的发展，近年也出现了一些围棋对弈显示装置，例如：公告号为CN2113086U，申请号为91206093.X，名称为“一种用于场外实时显示或适时重现的围棋对弈显示器”，该发明在相应软件支持下，可实现围棋对弈过程自动实时远距离显示以及实时重现，但该发明需设置对弈棋盘和显示棋盘，对弈者复盘研究时需到显示棋盘前观看，无法使用对弈棋盘，这显然给弈棋者特别是研究围棋的棋手带来很大的不便。
本发明的目的是设计制造多功能围棋，这种多功能围棋能自动记忆棋谱，并能在对弈棋盘上适时自动或手动重现。
本发明的目的是这样实现的：多功能围棋，由多个黑白棋子、棋盘和控制器组成，本发明的特征在于：所述的棋子由棋体(1)和固连于棋体(1)底部的永久磁体(2)组成，永久磁体(2)与棋盘的接触面的磁板所有的黑子都相同，所有白子也相同并与黑子相反；所述的棋盘由盘面(10)、置于盘面(10)三百六十一个棋子位分别代表黑白子的两种不同颜色的电光显示元件(11)和(11′)置于盘面(10)的三百六十一个棋子位下的三态开关(12)、与三态开关(12)相连的地址译码电路和与电光显示元件(11)和(11′)相连地驱动电路组成；所述的控制器可以是与三态开关(12)和地址译码电路相连的计算机或单片机或单板机或可编程序控制器。三态开关(12)由用绝缘材料固定一起并互相靠近的上触片(3)、簧片(4)和下触片(5)组成，簧片(4)位于上触片(3)和下触片(5)之间且一端部固定有一块以上永久磁铁(9)。
采取以上措施的本发明，具有多种功能，除了能正常对弈外，配合相应的软件，能自动记忆棋谱，并能在对弈棋盘上适时自动或手动重现，实现目数计算、复盘插入新棋谱、任意删除棋谱、计时读秒，线控或遥控操作、棋谱传输、打印棋谱等，非常适宜围棋爱好者及专业棋手的对弈和复盘研究，同时本发明结构简单，工作可靠，造价较为低廉，易于推广。
下面再结合附图对本发明作进一步详述：
附图1是本发明的棋子的剖视图；
附图2是本发明的棋盘的一个棋子位结构剖视放大示意图；
附图3是本发明的三态开关(12)的结构图；
附图4是本发明的电光显示元件(11)、(11′)，三态开关(12)，地址译码和驱动实施例的电路图；
附图5-1是本发明的控制器实施例电路图；
附图5-2是本发明的控制器实施例电路图；
附图6是本发明的控制器实施例面板按键图；
附图7是本发明的控制器实施例线控面板图；
附图8是本发明的控制器实施例显示板电路图；
附图9是本发明的控制器实施例改造通用微机电源的电源原理图；
附图10是本发明的三态开关(12)电路图；
附图11是本发明的棋盘实施例布置图；
附图12是配合本发明的自动记谱及计时读秒的传递到另一棋盘实时显示软件流程图；
附图13是配合本发明的复盘及后续棋谱软件流程图；
附图14是配合本发明的删除任一棋局的软件流程图、
附图15是配合本发明的打印任一棋谱的软件流程图；
附图16是配合本发明的发送及接收任一局数据的软件流程图；
附图17是配合本发明的显示数据软件流程图；
附图18是配合本发明的参数设置软件流程图；
附图19是配合本发明的总控程序流程图。
参考以上附图。从附图1可知，本发明的棋子形状与传统围棋子一样，棋体(1)为球冠状，用陶瓷、玻璃或塑料做成。永久磁体(2)可为圆形或其他形状，粘结于或嵌于棋体(1)下部。永久磁体(2)与棋盘接触的磁极，所有黑子都是相同的，比如是N极(也可以是S极)，而所有的白子都是与黑子相反的，比如是S极(也可以是N极)。以下是本发明的棋子的实施例：棋子(1)用黑白两色塑料分别注成直径为23mm、高5mm的球冠状，底部有直径12mm，深2mm的圆孔，然后将直径11mm、厚1.8mm的钕铁硼永久磁体嵌入圆孔内并用粘结剂粘牢，永久磁体(2)的安装要使与棋盘接触面的磁极所有的黑子都相同，所有的白子也要相同但要与黑子相反。本发明的棋盘图线与传统围棋完全相同，共有19×19＝361个棋子位，棋盘的面积可与传统围棋大致相同。盘面(10)可用木材料、玻璃、塑料板做成，每个棋子位下安置二个不同颜色的电光显示元件(11)和(11′)，共有361×2个电光显示元件，同样贴近每个棋子位下设置有一个三态开关(12)，共有361个三态开关(12)。附图2棋盘实施例的一个棋子位放大示意图，电光显示元件(11)和(11′)分别采用嵌入棋子位内的红色和黄色发光二极管，并在其下贴装三态开关(12)，盘面(10)用木材薄板漆白描黑线而成，每个棋子位钻孔以便套装红色和黄色发光二极管，安装时使他们尽量居于棋子位正中。盘面(10)也可用磨砂玻璃或半透明塑料板印刷上棋图线，然后在印刷棋盘下再放置一块不透明板(如木板、黑色塑料板等)在印刷棋盘的对应棋子位置将不透明板钻361个同黑白棋子直径大小相同的孔洞，再下一层就是印刷电路板，安装时每一个孔洞的正下面部放置着一个三态开关(12)，二个不同色泽的电光元件，这样在对弈时，棋子刚好下在孔洞下的三态开关(12)的上面，开启推动三态 开关来获得所需信号，在复盘时，电光元件通过孔洞发光时在棋盘面板形成光斑，达到复盘显现棋子的目的。附图3给出了本发明的三态开关(12)的结构图，绝缘螺栓(6)、绝缘垫环(7)和螺母(8)将导电的上触片(3)、簧片(4)和下触片(5)固定在一起，簧片(4)的尾端固定有一块永久磁铁(9)，这就构成了具有“接通1”、“接通2”和“开路”三种工作状态的受磁场控制的开关，其可据外界磁场的磁场强度大小和方向作出工作状态的选择，将本发明的棋子与三态开关(12)组合时，当盘面(10)的某个棋子位未下子或被提子后，外界磁场强度接近0时，簧片(4)居中，整个开关处于“开路”状态；当黑子或白子下到某棋子位后，该棋子的永久磁体(2)的磁极与三态开关(12)的永久磁铁(9)相近磁极相同时，簧片(4)即受推斥向下搭合下触片(5)成“接通2”工作状态，若永久磁体(2)的磁极与三态开关(12)的永久磁体(9)相近磁极相反时，簧片(4)即受吸引向上搭合上触片(3)成“接通1“工作状态。这样每个棋子位上的下子和提子、黑子或白子的信息即可通过三态开关(12)接通控制器和其他相关电路。附图4给出了电光显示元件(11)、(11′)、三态开关(12)、地址译码与驱动实施例的电路图，该图为盘面19条纵线和19条横线对应相交接点要设置的电路，是361个棋子位中的两点，现对一点说明，其余是一样的，用X轴表示横向，Y轴表示纵向，SW0018表示X座标为00，Y为18的交点的三态开关(12)，当没子放下时(或子已被提走后)，开关接中间，此时输出电平约0.7伏；当黑子放下时，设开关处上位置输出电平约4.3伏，当白子放下时，开关处下位置，输出电平约2.3伏(控制器)单片机根据输出电平即可知道此座标的状态。D2-X0018为X地址译码二极管；D2-Y0018为Y地址译码二极管；D2-0018T为此点状态输出二极管；D2-00181、D2-00182、R2-00181、R2-00182组成二与门电路；B2-00181及B2-00182为单结晶体管，用于控制红黄二灯RL2-0018、YL2-0018的发光及关断； D2-1为红灯控制信号二极管；D2-1为黄灯控制信号二极管；R2-1为红灯控制信号二极管；D2-1为黄灯控制信号二极管；R2-1为状态电检测用电阻。附图5-1和附图5-2是本发明的控制器实施例单片机的8031系统的电路图。在附图5-1中U1-1-1、U1-1-1-2、U1-1-3、U1-1-4、U1-1-5构成一标准8031单片机系统。其中U1-1-1为8031CPU，U1-1-2为16K的EPROM 27128，U1-1-3为地址锁存器74HC373，U1-1-4为32K字节的并行EEPROM 28C256，U1-1-5为地址译码器74HC138。U1-1-6及U1-1-7为通用并行接口8255，用于对棋盘上的19条纵线、19条横线进行选通译码及棋盘任一位置状态信号选通、红黄灯驱动的状态选、复盘时自动或手动状态显示、计目时黑白子状态显示等信号；C1-1-3至C1-1-9为本图各集成块的退耦电容；E1-1、R1-1为复位电路；晶振CR1-1及电容C1-1-1、C1-1-2组成一振荡电路。与其它各电路的联接关系顺着标识符找即可。如标识附为PY1，则表示所有图中的标有PY1处均联接在一起(其他附图的标识符也类似)。在附图5-2中U1-2-1为通用并行接口8255，用于对打印机接口及传输数据接口数据传送及状态标志控制；U1-2-2、U1-2-3、U1-2-4为8选1数据开关4051，用于红黄灯驱动电平选择及测试信号选择；U1-2-5为电平测试运放LM358，与R1-2-7、R1-2-8、R1-2-9、R1-2-10组成二比较器，其比较电平为1.8伏及3.5伏，取其二个输出的二个结果(高或低电平)即可知棋盘上所放子状态；N1-2-1、R1-2-1、R1-2-2组成一驱动电路，驱动红色发光管RLED1-2-1，复盘时，处于手动状态，则此灯亮；N1-2-2、R1-2-3、R1-2-4组成一驱动电路，驱动黄色发光管YLED1-2-1，计白色子目时，此灯亮；N1-2-3、R1-2-5、R1-2-6组成一驱动电路，驱动红色发光管RLED1-2-2，计红色子目时，此灯亮；电容C1-2-1至C1-2-5为本图中各集成块的退耦电容；D B1-2-1为打印机及数据传输接口；DB1-2-2为线控接口。附图6是一个相当普遍的面板按键控制电路。R3-1至R3-3为电平转换电阻；SW3-00至SW3-22代表9个按键；SWR3-1为复位按键，此按键无论何时按下，则单片机均复位，程序从头开始。当任一按键按下时，则相应的按键四点全部接通。此时单片机根据译码地址及输入的电平，则可判定按键是否按下。附图7是本发明的控制器实施例线控面板图。与附图6类似，所不同的是增加了一个9针插座DB4-1。附图8是本发明控制实施例的显示板图。其中的U5-1、U5-2、U5-3为串并行寄存器，用于将要显示的数据从串行转为并行，驱动数码管L5-1、L5-2、L5-3显示相应数据。R5-1、R5-2、R-3为限流电阻。C-1为抗干扰电容。DSD为串行数据，DSC为时钟。附图9是本发明的控制器实施例电源原理图，电源用+3伏，+5伏及-2.5伏，由于其+3伏最大电流较大，约为18A，用一般电路很难实现。现用通用兼容微机的开关电源改造。由于一般微机电源输出是+5伏(20A)、-5伏、+12伏、-12伏，其容量满足要求，且是用与标准+5伏比较，用闭环控制形式实现，因此只须将其比较电平+5伏改为+3伏，即可实现。改造的办法是：将标准比较电平+5伏(MB3759的14脚)切断，接一220欧的电阻R6-1，再串接一3.伏的稳压管Z6-1接地，即可得到+3伏的电平，将此点接至原比较电平输入点(MB3759的13及15脚)，即可输出+3伏、+7.2伏、-7.2伏、-2.5伏电平，再将+7.2伏接一三端稳压管7805，即可得到+5伏电平。这样其所需的+3伏、+5伏、-2.5伏电源就可全部得到。附图10给出了三态开关(12)在电路中的图示。附图11是本发明的棋盘实施例的布置图，从图可知，本多功能围棋除了增加电子控制及显示外，其它与传统围棋不变。线控接口用于接线控器，复盘时可以用线控器控制；打印传输接口用于将本围棋的棋谱传给另一围棋及接打印机打印；数码显示器主耍用于显示黑白子目数及计时读秒；显示器上面的红黄二色二极管用于表示显示器所显示的值是黑还白，当红灯亮时，表示是黑子数据，黄灯则是白子数据；十个按键，其中有八个是复合键，单独按此八个中的任一个，则是键上所标的第一种功能，如按下输入健，再按下此八键中的任一键，则是第二种功能，输入键主要是产生复合功能及复盘时输入新增加棋谱用，当因一些意外原因，导致机器运行不正常时，压下复位键，则系统恢复正常；按键左边的红色发光二极管，为复盘自动显示用，当复盘是自动时，此灯亮，手动时，此灯灭。
以下再对配合上述硬件使用的诸软件流程图作说明。
附图12为正常对弈流程图。通过选择不同按键，此程序可以选择的功能有三：一是正常对弈，单片机将对弈的过程记录下来并进行计时读秒，便于复盘及传输；一是接收另一棋盘正在对弈过程数据，实时显示；一是将对弈数据传给另一棋盘；正常对弈时，如内存不够，则将最先一盘棋谱清除，腾出空间，存贮本局棋谱。其按以下流程运行：
压开局健，接收显示健是否按下？按下接收并显示此内容，至此结束返总控程序，否则返接收并显示此步内容；不按下至还有内存否？是启动计时读秒功能并设此步序为1，否则显示内存不够标志至提问继续弈否？否返总控程序，是将最先一盘棋谱删除再至启动计时读秒功能；设此步序为1，至下子否？否至提问消子否？否返下子否，消子及下子皆至该步数据传送到另一棋盘，再至记录该步数据，再至步序加1，再至提问终局否？否至提问中盘结束否？否返提问下子否；终局则至统计黑白子目数并显示，中盘结束至将局序及总步数存贮并返总控程序；统计黑白子目数并显示再至将该局局序及总步数、黑白子目数存贮再返回总控程序。
附图13为复盘流程图。通过选择不同按键，此程序可以选择的功能有三：一是自动复盘，即是不用人工干预，自动显示对弈过程；一是可以手动复盘，即每按一向后或向前键显示一步；一是可以在复盘的任一步，通过按键加入后续步序，且可编辑保存。其按以下流程运行：
压复盘键至选择局序再至显示第一个棋子，再至延时设定时间再至显示下一个棋子，然后至输入键是否按下？按下则将前所显示棋子作另一盘的开始并作衍生标志，再至指定座标输入下一个棋子，至删除否？是删除并至指定座标到前一棋子再返指定座标输入下一个棋子，不删除至中盘结束否提问？结束至存贮局序返总控程序，不结束至提问终局否？否则到指定座标输入下一个棋子，终局则至统计、显示并存贮黑白子目数及局序再返总控程序；输入键不按下至提问终局否？终局至显示黑白子目数后返总控程序，不终局至提问自动显示键是否按下？按下至是否加速显示提问？是到减少延时时间再至延时设定时间，否则至是否减速显示提问？是至“增加延时时间”再至“显示第一个棋子”，否至“显示第一个棋子”；自动显示键不按下至向后键可按下否提问？是至取消最末棋子再至“到第一步”否提问？否至输入键按下？是则返总控程序；向后键不按下至向前继续按下否？是则向前进一步并显示，再到最后一步否？是显示目数再返“总控程序”；否则至“输入键”按下否提问；向前键不按下则返回轮询。
附图14是删除任一局棋流程图。当指定一局棋后，显示此局棋最末一步时的布局，再按删除键，确认删除，则将此局棋删除。其按以下流程运行：
“输入局序”至“按删除键”，然后至“显示最末一步时布局”，再至“删除键按下？”是“删除此局”再返“总控主程序”，否亦按“总控主程序”。
附图15是打印任一局棋谱流程图。打印机口与传送接口同一接口，同一时间只能用打印或者传送功能的一种。当选择打印功能及指定局序后，接好打印机，即可打印。该软件按以下流程运行：
“输入局序”至“将第一步数据送打印机接口，驱动打印机打印”，再至“数据送完？”是“返总控程序”；否至“下一步数据送打印机打印”，再返“数据送完？”。
附图16是发送任一局数据流程图。当按下发送键并指定局序后，则将此局数据打印机接口供同类机接收；当按接收键时，从打印机接口接收任一局棋谱数据并存贮。该软件按以下流程运行：
“发送键按下？”是至“输入局序”再至“送第一字节到打印机接口”，再至“数据取走？”，否返本提问；是至“数据送完？”否“送一下字节”再返“数据取走？”；数据送完则返“总控程序”；发送键不按下则至“内存还够接收一盘棋？”是至“接口上有数据？”，否返本提问，是至“取走数据并存贮”，然后再至“数据接收完？”是“返总控程序”，否返“按口上有数据？”；内存不够接收一盘棋则至“显示内存不够标志”再“返总控程序”。
附图17是显示数据软件流程图。主要功能是显示此棋盘中所存的棋盘状况。该软件按以下流程运行：
“显示总局数”至“延时设定时间”再至“返总控程序”。
附图18是参数设置流程图，分别设置5个时间参数，它们是：计时时间、读秒时间、查询延时时间、黑白子目数显示间隔时间。该软件按以下流程运行：
“复盘延时时间设置”至“计时设置”，然后至“读秒时间设置”，再至“查询延时时间设置”，然后至“黑白子目显示间隔时间设置”，最后“返总控程序”。
附图19是总控程序流程图。其功能主要是判定按键状态，根据不同按键，到相应程序运行。该软件按以下流程运行：
“开局键按下？”是“到对弈子程序”；否至“复盘键按下？”是“到复盘子程序”；否至“删除键按下？”是“到删除子程序”；否至“传输键按下？”是“到传输子程序”；否至“参数设置？”是“到参数设置程序”；否至“查询？”是“到查询程序”否返“开局键按下？”