專利名稱：自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種象棋(圍棋)棋盤。
現有的棋盤，不能自動指示對奕雙方的交鋒回合數，及不能自動指示雙方對奕時各自所用的時間狀況。而這兩項指標，是衡量一局棋效果的重要指標，也是對奕雙方衡量各自實力的重要指標。
本實用新型的目的在于解決上述問題，提供一種能自動計回合數、自動計時的象棋(圍棋)棋盤。
本實用新型是一個有一定厚度的棋盤盒，它由“開局/結束”開關，脈沖發(fā)生電路，總線通路，脈沖識別電路，計數器，計時控制器以及計時器所組成。其中，脈沖發(fā)生電路由光敏電阻，施密特觸發(fā)電路及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路組成；脈沖識別電路由模為2的計數器組成。本實用新型在棋盤的每個棋位處開一個小孔，孔內放置光敏電阻，該光敏元件連接在固定于棋盤盒內的脈沖發(fā)生電路上，棋盤上每個小孔都被配置一個脈沖發(fā)生電路。開局后，對奕雙方只要一走棋，脈沖發(fā)生電路便產生一個脈沖信號，該脈沖通過脈沖信號總線通路進入脈沖識別電路，脈沖識別電路的兩個輸出信號再分別使回合計數器和計時器工作。計數器和計時器的顯示結果被放置在棋盤盒畫有棋盤的一面。
本實用新型性能可靠、穩(wěn)定，能準確指示對奕雙方的交鋒回合數和各自對奕所用的時間，從而加強并提高了對奕的氣氛和檔次，這是目前使用的棋盤所不具備的優(yōu)越性。


圖1為本實用新型實施例總電路圖；圖2為脈沖發(fā)生電路；圖3為脈沖識別電路；圖4為紅方(先走的一方)計時控制電路；圖5為黑方(后走的一方)計時控制電路；圖6為“開局/結束”單刀雙擲開關“消顫”電路；圖7為加電后產生單個正脈沖的清零電路；圖8為“秒信號”發(fā)生電路；圖9為3位計回合數計數器；圖10為“小時”、“分鐘”、“秒鐘”計時器；圖11為圖2“脈沖發(fā)生電路”輸出脈沖信號的總線通路示意圖12為圖3“脈沖識另電路”輸入、輸出信號時序關系圖。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。
首先，假定對奕的雙方是紅方和黑方，其中，紅方為先走棋的一方，黑方為后走棋的一方。我們用圖10“紅”表示給紅方計時的計時器，用圖10“黑”表示給黑方計時的計時器，這兩個計時器的電路結構完全一樣，用圖10表示。
以下在分別描述各個分電路時，請同時參考圖1所表示出的各分電路之間的連接關系。
圖7為單個正脈沖發(fā)生電路，即加電源后在“3”端產生一個正脈沖，此電路用于圖9，圖10，圖3電路的開機加電清零用。
圖8為秒信號發(fā)生電路，它是由一個555時基片外接成多諧振蕩電路，振蕩周期T為1秒，即每隔1秒“3”端就發(fā)出一個脈沖，此脈沖作為圖10“計時電路”的秒輸入信號。該電路的“3”腳分別接在圖4的“12”腳和圖5的“ 4”腳。
圖6為一個單刀雙擲開關H的“消顫”電路。它是由74LS00的兩個2輸入與非門接成基本R-S觸發(fā)器組成。當H扳置“開局”端時，Q端為“1”電平；當H扳置“結束”位置時，Q端為“0”電平。Q端分別接在圖4的“11”腳、圖5的“3”腳，為開局后的“計時控制電路”提供“1”電平，為閉局后的“計時控制電路”提供“0”電平，使計時電路停止計時。
圖4，圖5是計時器控制電路。它由與門構成。圖4為紅方計時控制電路，它的輸出“10”腳接在圖10“紅”的輸入“9”腳上。圖5為黑方計時控制電路，它的輸出“6”腳接在圖10“黑”的輸入“9”腳上。當開機開局后，因為圖6的Q端為“1”電平，所以圖4的“11”腳，圖5的“3”腳也為“1”電平。圖4的“12”腳，圖5的“4”腳在開機加電后，不斷接收來自圖8“3”腳的秒信號，秒信號能否通過“計時控制器”與門，到達計時器的輸入端，就決定于圖4的“13”腳，圖5的“5”腳，而它們分別由圖3的Q，Q端來控制，當Q＝1，Q＝0時，圖4與門被打開，圖5與門被關閉，當Q＝0，Q＝1時，圖4與門被關閉，圖5與門被打開。
圖9為回合計數器。它是由三片CD40110B和三塊共陰式七段發(fā)光二極管顯示器組成的十進制三位計數器。對奕結束后，它的顯示結果即為本次對奕雙方交戰(zhàn)的回合數。CD40110B處于上升沿觸發(fā)累加十進制工作狀態(tài)。其輸入CPv端接收來自圖3“脈沖識別電路”Q端的上升沿計數信號。
圖10為計時器電路。圖10“紅”為紅方計時器，它指示紅方在本次對奕中走棋所耗用的總的時間。圖10“黑”為黑方計時器，它指示黑方在本次對奕中走棋所耗用總的時間。它是由五片CD40110B和五塊共陰式七段發(fā)光二極管顯示器接成的一個以秒脈沖信號為輸入的5位計數器。從右邊看起，依次為“秒”個位，“秒”十位，“分”個位，“分十位”，“小時”個位，由于張紙大小所限，圖1的總圖中，只畫出了“秒”的兩位，“分”的一位。圖10中，“秒”的十位和“分”的十位外接成六進制累加計數，其余都是十進制累加計數。如“秒”的十位電路所示，將CD40110B的＂f＂，＂g＂，＂e＂三腳引出作為CD4073與門的三個輸入，CD4073與門的輸出分別接至“分”個位的輸入CPv端，和本位的清零R端。當“秒”的十位計數到“6”時，CD40110B的＂f＂，＂g＂，＂e＂三腳同時為“1”電平，使CD4073的輸出由“0”電平變?yōu)椤?”電平并產生了一個上升沿，這樣，就使“秒”的十位清零R端得到了“1”電平的清零信號，使該位回零，也使“分”的個位得到了一個上升沿的輸入信號?！胺帧钡氖坏碾娐方臃ê凸ぷ髟硗懊搿钡氖灰粯?。
圖2為脈沖發(fā)生電路，也即是一個光電轉換電路。該電路由光敏電阻，施密特觸發(fā)電路及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路組成。該電路為棋盤上每一個棋位配置一個。其中，光敏電阻RP被放置在棋盤棋位處所開的小孔內。開局后，當某棋位處小孔由不被遮蓋到完全被棋子遮蓋，即對奕雙方只要一走棋，RP從有光照到完全沒有被光照，其阻值由很小變到最大，這時，“消毛刺”的施密特電路CD40106的“2”腳便產生了一個規(guī)整的上升沿，此沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路CD4098的“4”腳，CD4098的“6”腳便產生一個正脈沖。對于相反的過程，即從棋位處把棋子拿走，小孔由被遮蓋到不被遮蓋，圖2電路不會產生脈沖。對奕雙方每走一步棋，圖2便產生單個正脈沖，該脈沖通過如圖11所示的總線通路接入圖3的“3”腳。脈沖發(fā)生電路的輸出端接有二極管，其作用是抗干擾。
圖11為圖2“脈沖發(fā)生電路”輸出脈沖信號的總線通路示意圖。本圖以中國象棋棋盤為例。圖中的小圓圈表示棋盤上每個棋位處所開的一孔，孔內即放置著光敏電阻RP。從小圓圈接出的線即表示圖2“脈沖發(fā)生電路”的輸出信號線。這樣，脈沖信號通過總線通路就可到達圖3“脈沖識別電路”的輸入端CP。
圖3為脈沖識別電路，識別對奕雙方是哪一方走棋而產生的單個正脈沖。該電路由模為2的計數器組成。當一加電源，“清零電路”圖7給D觸發(fā)器CD4013的R端腳送來一個“010”正脈沖，使CD4013開機清零，即Q＝1，Q＝0。圖12，即表示出圖3電路輸入、輸出信號的時序關系。如圖12所示，在t1時刻，圖3 CP端來了第一個脈沖，Q端由“0”電平變化到“1”電平，并產生了一個由“0”電平到“1”電平的上升沿，Q端由“1”電平變?yōu)椤?”電平。當在t2時刻，CP端來了第二個脈沖，Q端由“1”電平變?yōu)椤?”電平，并產生了一個由“1”電平變到“0”的下降沿；Q端由“0”電平變?yōu)椤?”電平，對于t3時刻的CP輸入脈沖及后面時刻序數為奇數的脈沖引起的Q，Q端的變化同t1時刻的脈沖引起的變化一樣，對于t4時刻的CP輸入脈沖及后面時刻序數為偶數的脈沖所引起的Q，Q端的變化同t2時刻的脈沖引起的變化一樣。圖3電路的識別，就是識別序數為奇偶的脈沖，具體表現在奇、偶脈沖對圖3的輸出Q，Q端有不同的作用結果。
以上詳細描述了各個分圖電路的具體功能。下面具體描述在對奕雙方的第一個回合中本實用新型的總體電路功能，以后的回合只是第一回合的電路功能的重復。
本實用新型基于下述原則設計1.開局后，即是把“開局/結束”開關扳置“開局”位置，紅方計時器開始計時，計錄紅方走全局第一步棋所用時間。2.當紅方走第一步棋后，紅方計時器停止計時，而黑方計時器開始計時，計錄黑方走全局第二步棋所需用時間；計數器開始計數，顯示結果為“1”。3.當黑方走全局第二步棋后，黑方計時器停止計時，而紅方計時器開始計時，即在計時器當前值的基礎上累加紅方走下一步棋所耗用時間值；計數器不進行計數。4.當對奕結束時，認輸方或認和方把棋盤面上的“開局/結束”開關扳置“結束”位置，以停止正在計時的計時器。
現在描述本實用新型是如何實現上述設計原則的。如圖1所示，當一開機接通+5V直流電源，圖7“清零電路”提供的清零信號使計時器顯示，計數器顯示清零，使圖3的Q＝0，Q＝1。圖8電路開始不斷輸出秒脈沖提供給圖4的“12”腳，圖5的“4”腳。當把圖6的開關H扳置“開局”位置時，表示此次對奕開始。這時，圖6的Q端電平為“1”。因為圖4紅方計時控制器的“13”腳接圖3的Q端為“1”電平，“11”腳接圖6的Q端為“1”電平，所以秒信號通過圖4與門加到圖10“紅”，紅方計時器開始計時。因為圖5的“5”腳接在圖3的Q端為“0”電平，所以，黑方計時器沒有計時。
當t1時刻紅方走出全局第一步棋，圖2的輸出端產生第一個脈沖，該脈沖通過圖11所示的脈沖信號總線通路加在了圖3的輸入CP端，這樣在t1時刻CP端來了第一個脈沖，如圖12所示，在t1時刻，Q端的“1”電平使圖5的與門打開，使秒信號加到了黑方計時器的輸入CPv端，黑方計時器開始計時，Q端的“0”電平使圖4的與門關閉，紅方計時器停止工作，Q端的由“0”電平變到“1”電平的上升沿加在了圖9計數器的輸入端CPv，使計數器開始計數。
當在t2時刻，黑方走出全局第二步棋，如圖12所示，圖3的CP輸入端來了第二個脈沖，在t2時刻，Q端的“0”電平關閉了圖5的與門，使圖10黑方計時器停止工作，Q端的“1”電平使圖4的與門打開，使圖10紅方計時器開始計時，Q端產生的由“1”電平變?yōu)椤?”電平的下降沿不能使圖9的計數器計數。至此，圖1電路完成了對對奕雙方第一回合計數、計時的任務。
當對奕結束時，認輸方或認和方把圖6的開關H扳置“結束”位置，則圖6的Q端為“0”電平，使圖4、圖5的與門同時關閉，則圖10“紅”或圖10“黑”停止計時。至此，圖1電路完成了對一次對奕計數、計時的任務。
權利要求1.一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是由“開局/結束”開關，脈沖發(fā)生電路，總線通路，脈沖識別電路，計數器，計時控制器以及計時器所組成。
2.根據權利要求1所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是脈沖發(fā)生電路由光敏電阻，施密特觸發(fā)電路以及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路組成。
3.根據權利要求1或2所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是脈沖發(fā)生電路的輸出端接有二極管。
4.根據權利要求1或2所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是脈沖發(fā)生電路中的光敏電阻被放置在棋盤棋位處所開的小孔內。
5.根據權利要求1所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是脈沖識別電路由模為2的計數器組成。
6.根據權利要求1所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是計時控制器由與門組成。
7.根據權利要求1所述的一種自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤，其特征是計時器和計數器的顯示結果被放置在棋盤盒畫有棋盤的一面。
專利摘要自動計回合數、計時象棋(圍棋)棋盤屬于一種棋盤。它解決了目前使用的棋盤不能自動指示對弈雙方交鋒回合數，及不能自動指示雙方對弈時各自所用時間狀況的問題。它由脈沖發(fā)生電路，脈沖識別電路，計時器及計數器組成。本實用新型性能可靠，穩(wěn)定，能準確指示對弈雙方的交鋒回合數和各自對弈所用的時間，從而加強并提高了對弈的氣氛和檔次。
文檔編號G07C1/00GK2267840SQ9621310
公開日1997年11月19日 申請日期1996年6月1日 優(yōu)先權日1996年6月1日
發(fā)明者羅小梅 申請人:羅小梅