Smart chessboard

• Proiectul meu își propune implementarea unei table de șah inteligentă, capabile să detecteze mutările pieselor și să evidențieze mutările valide pentru piesa selectată.
• În plus, sistemul va integra un display LCD dedicat afișării timpului rămas pentru fiecare jucător, precum și semnalării erorilor în cazul efectuării unor mutări invalide.
• Ideea proiectului provine din experiența personală. Jucând șah cu fratele meu mai mic atât pe platforma chess.com, cât și pe o tablă fizică, am observat cât de folositoare este funcționalitatea de a vedea toate mutările posibile ale unei piese. Așadar, îmi propun să fac și o implementare fizică, cu scopul de a îmbunătăți experiența de joc și de a face șahul mai accesibil și interactiv..

• Circuitul propus are la bază un microcontroler ESP32, care acționează ca unitate centrală de control și coordonează interacțiunea dintre toate componentele sistemului.
• Tabla de șah este acoperită de o matrice de switch-uri reed, câte unul pentru fiecare căsuță, pentru a detecta poziția pieselor. Pentru a economisi pini de pe ESP32, această matrice este controlată cu ajutorul unui registru de deplasare 74HC595.
• ESP32 interacționează cu o bandă adresabilă de led-uri, utilizate pentru a evidenția mutările valide ale pieselor selectate.
• Se utilizează două butoane pentru a schimba jucătorul activ.
• În plus, este folosit un display pentru a afișa mesaje relevante(timpul rămas, atenționare în cazul unei erori).

Componente necesare:

• microcontroler ESP32
• 64 x switch-uri reed magnetic
• LCD 1602 cu Interfata I2C si Backlight Albastru
• 11 x Banda programabila led-uri RGB
• 1 x 74HC595N
• 2 x Buton
• Rezistențe, condensatoare, fire
• Sursă de alimentare - TBA

Diagramă circuit:

Explicare cablaj

• 74HC595N

Ieșirile O0-O7 sunt conectate la matricea de switch-uri, fiecare ieșire corespunzând unui rând.

• Bandă led

Banda led are nevoie de alimentare VCC de 5V.

• LCD I2C

• Matrice switch-uri reed

• Butoane jucători

Realizare tablă de șah

• Bandă led pe suportul inferior al tablei
• Testare funcționalitate 74HC595N
• Suport reed-uri

• mediu de dezvoltare: Arduino IDE
• librării : Adafruit_NeoPixel.h pentru programarea bandei led adresabile, LiquidCrystal_I2C.h și Wire.h pentru LCD
• noțiuni de laborator folosite: I2C, timer, întreruperi
• github repo: https://github.com/alex2004-l/smart-chessboard

Implementare

• Aplicația este structurată ca o mașină de stări: BEGINNING, READY, PICK, MOVE, CAPTURE, END;

• Pentru a urmări pozițiile pieselor pe tablă se folosesc doi vectori: board și previous_board.
• press_button_white() și press_button_black() sunt ISR-uri (Interrupt Service Routines) care schimbă starea jocului când jucătorul apasă butonul.

• Detectarea mutărilor pieselor prin comparația board vs previous_board

• Validarea mutărilor pe baza tipului de piesă (folosind funcțiile din moves.h)

• Implementarea unui sistem de cronometru (folosind hardware timer)

• Detectarea capturilor și actualizarea stării jocului (CAPTURE, END)

• Afișarea mutărilor și timpului pe LCD

• Controlul LED-urilor în funcție de mutările făcute sau starea curentă

Export to PDF

• https://forum.arduino.cc/t/74hc595-shift-register-adjustments-for-esp32/1164766
• https://docs.arduino.cc/tutorials/communication/guide-to-shift-out/
• https://www.youtube.com/watch?v=D_QBlFIQk-o&ab_channel=GreatScott%21