围棋矩阵显示方法.pdf

本发明属于过程检测技术领域，具体而言，涉及一种围棋矩阵显示方法，本发明的一种围棋矩阵显示方法，用于利用光敏电子围棋棋盘，以及利用USB数据采集及接口模块采集数据和向上位机发送数据的围棋矩阵演示系统。本发明提供的围棋矩阵显示方法，对白变黑，横行同时放两个同色子，纵行同时放两个同色子三种干扰情况进行排除，解决了由于有人手阴影等干扰存在出现误判的问题。

1.  一种围棋矩阵显示方法，用于利用光敏电子围棋棋盘，以及利用USB数据采集及接口模块采集数据和向上位机发送数据的围棋矩阵演示系统，包括如下步骤：
(1)由上位机将地址选择码发送给USB数据采集及接口模块；
(2)由USB数据采集及接口模块进行数据采集，并将采入的数据传送至上位机；
(3)进行当前状态判断；
(4)将当前状态与前次状态进行比较，如果出现白变黑，横行同时放两个同色子和纵行同时放两个同色子的情形，则返回(3)，直到到达设定时间，结束循环；
(5)判断是否到达本块显示分界点，如果到达，则显示本块棋盘状态；
(6)将当前状态赋予前次状态，并将地址选择码加1，返回步骤(1)。

围棋矩阵显示方法
技术领域
本发明属于过程检测技术领域，具体而言，涉及一种围棋矩阵显示方法。
背景技术
目前，公知的围棋比赛对弈过程中一般采用人工记谱、按谱挂盘方式进行传递信息，电视台体育转播围棋实况时通常用摄像方式和人工手动配合的方法进行演示，耗费人力财力，不利于普及与交流棋艺。为解决此种问题，有人已经研究如何如何采用大屏幕实时显示围棋比赛对弈过程。例如，专利CN01269891，CN1280022等提供的围棋比赛采用的围棋或电子棋盘，利用光敏元件采集信号，无须改变棋子，无需改变传统的下棋手段，造价低，但由于人对于利用光敏元件采集信号的大屏幕围棋实时演示系统而言，还存在者信号提取的准确性等方面的问题，例如，由于有阴影的干扰(人手)，会使得空子的位置显示有棋子，或者白子的位置显示变成黑子，应当对此类情况进行判断和排除干扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于的围棋棋盘的大屏幕围棋矩阵实时显示方法，对可能造成误判的各种干扰情况予以排除。该显示方法适用于利用光敏元件采集下棋信号的大屏幕演示系统。
本发明的围棋矩阵显示方法，包括如下步骤：
(1)由上位机将地址选择码发送给USB数据采集及接口模块；
(2)由USB数据采集及接口模块进行数据采集，并将采入的数据传送至上位机；
(3)进行当前状态判断；
(4)将当前状态与前次状态进行比较，如果出现白变黑，横行同时放两个同色子和纵行同时放两个同色子的情形，则返回(3)，直到到达设定时间，结束循环；
(5)判断是否到达本块显示分界点，如果到达，则显示本块棋盘状态；
(6)将当前状态赋予前次状态，并将地址选择码加1，返回步骤(1)。
本发明提供的围棋矩阵显示方法，对白变黑，横行同时放两个同色子，纵行同时放两个同色子三种干扰情况进行排除，解决了由于有人手阴影等干扰存在出现误判的问题。另外，为了提高显示的速度，本发明对整个棋盘分区显示，对棋子显示的刷新速度明显提高，提高了系统的实用性。
附图说明
图1本发明采用的光敏单元的电路原理图；
图2本发明实施例采用的USB模块地址和数据总线的连接图；
图3本发明实施例采用的地址选择电路中单列地址选择电路原理图；
图4本发明实施例采用的键盘矩阵显示方式的程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详述。
由于甲乙双方在下围棋的过程中，棋子在棋盘上运行一共有三种状态(对于一个棋子位来说)，即无子；黑棋子；白棋子；而且共有19×19＝361位。这就给信号采集、处理和传输带来了很大的麻烦。
从整体原理上讲，棋盘每个点都需要对其状态进行判断，所以选用了光敏电阻，作为感应元件。在整个棋盘上19×19方阵的位置对应放置了361个光敏电阻。棋盘采用透光的光片，这样从外部透过的光线强度便根据此点状态改变。对于某一点上，空的时候光强最强，放置白子光强减弱，放置黑子就遮住了光线。从而在光敏电阻上反映出了电位的不同。外部光源采用日光灯(并排3根)，并加反光折射板，来达到光源的均匀分布。
由于整个棋盘是由X方向19格Y方向19格组成，这就在平面上形成了一个二维的矩阵方列。在X方向和Y方向分别组成了X00-X18，和Y00-Y18及X方向19行，Y方向19列。这样在X行与Y列的相交的地方就形成了361个交点。其中每个交点包含三种状态，其一，在交点上没有棋子；其二，在交点上放有白色棋子；其三，在交点上放有黑色棋子；选择识别某一交点(X，Y)，识别这一交点上的状态是本课题的关键。
光敏单元的连接方式参见图1，图中画出了分别位于(00，00)，(00，01)，(00，02)点阵位置的三个光敏单元，R20，R21，R2为光敏电阻，R0，R1，R为串联分压电阻。像这样的光敏电路单元，有19*19＝361个，构成光敏传感器方阵。在方阵中，棋子状态的变化使得分压点的电位改变，对应为二维数组：X00，Y00~X18，Y18，共361路。
图2是本发明中USB模块地址和数据总线的连接图。其中地址总线连接到每个19选1的单位模块上，模拟信号是由每个单位模块上传至A/D采样口AN0~AN3。因为Y轴共有19个单元模块，每个单元模块的电路原理图如图3所示。考虑到地址总线的驱动能力，加入了74CH224总线驱动模块。其中每个单元模块是由一片16选1芯片CD4067，和一片8选一芯CD4051片组成的。由C1、按键和上拉电阻组成了复位电路，在程序跑飞的特殊情况，可以按下按键使系统重新正常工作。D1为USB模块的工作指示灯，它的闪烁代表USB模块正在与计算机进行通讯，传入地址信号，或者传出A/D数字量的信号。
下面针对本发明的实施例，对信号处理和程序流程进行介绍。
列数据信号的处理
首先是列数据信号的处理，由于每一列上有19路信号，要把这19路分别有秩序地输送到下一环节，必须有地址选择码和19选一数据传输模块。地址选择码来自USB203数据采集及接口模块的地址输出总线，该地址输出总线的低四位为‘列’提供了数据选择的地址。由于接于这四位地址线的负载较重，因此加了一片地址驱动器74LS244。该驱动器提高了USB203数据采集及接口模块的地址编码的带负载能力。而该地址输出总线的高四位为‘行’提供了数据选择的地址。19选一数据传输模块是由一片CD4067B和一片CD4051B集成电路组成。其中，CD4067B是十六选一的数据传输器，它具有四位数据选择地址端，一位使能端，十六位数据输入端。在使能端有效的前提下，地址信号的变化，使得不同的输入端信号传输到输出端。这一输出端在电路图中被称之为‘输出1’。而另一芯片CD4051B是八选一的数据传输器，由于需要传输的信号还有三路，则将此芯片上的数据输入端口的低三位接于需要传送数据的端点上，其他五位接低电平。地址端同时也挂在USB203数据采集及接口模块的地址输出总线的低四位。这样在使能端有效的前提下，地址信号的变化，使得不同的输入端信号传输到输出端。这一输出端在电路图中被称之为‘输出2’。以上是被称之为‘列’的单列信号的处理方法。对于19列的数据的传输方法与单列是相同的，只不过有19个输出1，有19个输出2。在电路图中被标注为Y00输出1；Y01输出1；…Y18输出1；和Y00输出2；Y01输出2；…Y18输出2。
行数据信号的处理
在19‘列’信号处理完毕后，将‘Y00输出1’至‘Y18输出1’这19路信号接到一19选一数据传输模块。这一数据传输模块是‘行’信号处理模块0。将‘Y00输出2’至‘Y18输出2’这19路信号接到另一19选一数据传输模块。这一数据传输模块是‘行’信号处理模块1。‘行’数据信号处理模块的工作原理与‘列’数据信号的处理一致，只不过所用的地址是USB203数据采集及接口模块的地址编码的高四位。传输后的‘行’、‘列’交点上的数据信号(四路)分别送到USB203数据采集及接口模块的A/D转换输入端。即AIN0-AIN3。进行数模转换。
棋盘每个位置的扫描部分是在Timer2定时器程序中完成的，通过USB模块对目标进行发送地址和A/D采样的控制。在这里，由于有阴影的干扰(人手)，会使得空子的位置显示有棋子，或者白子的位置显示变成黑子，所以必须对这些情况进行判断和排除干扰。因为人手遮挡的是一片连续的区域，所以对白变黑，横行同时放两个同色子，纵行同时放两个同色子三种情况进行排除。但是，如果始终坚持排除上述三种情况不显示，则会造成程序进入了死循环。在这里，做了一个排除情况的计时，如果5秒钟后，仍然有排除情况的改变则跳出，进行显示。再有一点，为了提高显示的速度，把整个棋盘分成了4块。当到达4个显示分界点，就把当前的状态送显示。这样等于对棋子显示的刷新速度提高了近4倍，提高了系统的实用性。
本发明的棋盘矩阵显示流程如图4所示，具体步骤如下：
(1)由上位机将地址选择码发送给USB数据采集及接口模块；
(2)由USB数据采集及接口模块进行数据采集，并将采入的数据传送至上位机；
(3)进行当前状态判断；
(4)将当前状态与前次状态进行比较，如果出现白变黑，横行同时放两个同色子和纵行同时放两个同色子的情形，则返回(3)，直到到达设定时间，结束循环；
(5)判断是否到达本块显示分界点，如果到达，则显示本块棋盘状态；
(6)将当前状态赋予前次状态，并将地址选择码加1，返回步骤(1)。