Electronic Chess

Proiectul Electronic Chess își propune realizarea unei table de șah electronice capabile să detecteze și să înregistreze automat mutările efectuate de jucători în timpul unei partide. Scopul principal este digitalizarea jocului fizic de șah pentru a facilita analiza ulterioară a jocurilor, oferind astfel o unealtă utilă pentru pasionații de șah care vor să își îmbunătățească strategia și stilul de joc.

Această platformă vine în sprijinul jucătorilor amatori și profesioniști care doresc să revadă și să analizeze partidele jucate și să identifice greșelile comise.

Laboratoare folosite: GPIO, Întreruperi, Timere, I2C.

• Tabla de șah fizică: 64 de senzori Reed Switch (câte unul pentru fiecare pătrățel), care detectează prezența pieselor.
• Multiplexoare: utilizate pentru a reduce numărul de pini necesari pe microcontroller pentru citirea celor 64 de senzori.
• ESP32: microcontroller central ce gestionează toate operațiunile (citirea mutărilor, afișarea pe ecran, comunicarea cu aplicția android).
• LCD și butoane: interfață de utilizator pentru afișarea informațiilor și controlul meniului.

• ESP32: citirea senzorilor, detectarea mutărilor, comunicarea cu aplicația Android și afișarea informațiilor pe LCD.
• Android: afișarea tablei în format digital, transmiterea controlului jocului către ESP32, recepționarea stării tablei de la ESP32.

• Când jucătorul mută o piesă, senzorii Reed detectează poziția inițială și finală a mutării.
• Jucătorul apasă pe buton pentru a confirma mutarea. Starea tablei este salvată de ESP32.
• ESP32 transimte starea tablei către aplicția Android.
• LCD-ul afișează timpul rămas pentru fiecare jucător.

• ESP32
• 64x Reed Switch
• 4x Multiplexor 16:1 cd74hc4067
• LCD cu modul I2C
• Buton
• Sursă 3.3V
• Breadboard
• Fire de legatură

Mediu de dezvoltare: PlatformIO, Android Studio

Biblioteci:

• Arduino.h: Biblioteca de bază pentru programarea microcontroller-ului.
• LiquidCrystal_I2C: pentru controlul LCD-ului
• BluetoothSerial.h: pentru comunicarea cu aplicația Android.
• Wire.h: pentru interfațarea I2C cu LCD-ul.
• Ticker.h: pentru gestionarea temporizărilor.

Funcționalități din laborator:

• GPIO: Conectarea MUX-urilor.
• Întreruperi: Pentru înregistrarea unei mutări odată cu apăsarea butonului.
• Timere: pentru ceasul folosit în jocul de șah.
• I2C: Pentru conectarea ecranului LCD.

Funcționalități implementate pe ESP32:

Funcționalități aplicație Android:

Citire canal multiplexor:

int readMuxChannel(int channel) {
  // Set the address lines (S0 to S3)
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    digitalWrite(selectPins[i], (channel >> i) & 0x01);
  }
 
  delayMicroseconds(10);  // Small delay to allow settling
 
  // Read the value from the selected MUX channel
  return digitalRead(sigPin);
}

Timer:

volatile int timeRemaining = 0; // Init when game starts
volatile bool updateLCD = false;
 
void tick() {
  if (timeRemaining > 0) {
    timeRemaining--;
    updateLCD = true;
  }
}
 
void startTimer(int secunde) {
  timeRemaining = secunde;
  timerTicker.attach(1.0, tick);
}
 
void stopTimer() {
  timerTicker.detach();
  timeRemaining = 0;
  updateLCD = true;
}

Comunicare prin bluetooth:

if (SerialBT.available()) {
    String mesaj = SerialBT.readStringUntil('\n');
    mesaj.trim();
    mesaj.toLowerCase();
 
    if (mesaj == "start") {
      startTimer(5 * 60);  // 5 minute
      SerialBT.println("Timer pornit");
    } else if (mesaj == "reset") {
      stopTimer();
      SerialBT.println("Timer oprit/resetat");
    } else {
      SerialBT.println("Comanda necunoscuta");
    }
  }

Funcționalități implementate cu succes:

• Detectarea mutărilor pe tabla de șah
• Interfață LCD funcțională pentru afișarea timpului
• Mod de joc 1v1 complet operațional
• Salvarea mutărilor în format digital

Limitări:

• Nu se detectează automat promovarea piesei – necesită intervenție de la utilizator

Export to PDF