专利名称：能自动点数的新型围棋的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运用数字电路自动点数的方法来判定黑白棋双方胜负的新型围棋。
背景技术：
围棋的胜负是以黑白棋子双方在围棋盘上所占十字交点的多少决定的。在现有的围棋产品中，棋局结束后，均需要通过人工点数的方法来判定黑白双方的胜负，费时费力，极不方便。
发明内容
为了解决对围棋黑白双方的胜负需要通过人工点数来判定的不便，本实用新型提供了一种新型围棋，它运用数字电路进行点数并显示出胜负结果，代替了人工劳动，方便快捷，一目了然。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是在围棋盘每个十字交点的背面均安装有传感器，共计361个，分别将棋盘上相对应各点的黑子、白子或空点三种状态，转变为含两个逻辑变量的电平信号，设为X1X0，为此，做为传感器信号源的黑白棋子，要根据所选用传感器的技术特征做必要的加工。例如选用能识别不同磁极的磁敏传感器，就必须在黑白棋子的下面分别安装上磁极相反的永久磁铁。
运用数字电路对上述361组电平信号X1X0进行逻辑运算，就可实现对黑白棋子自动点数的功能，该数字电路由以下几部分组成1.多谐振荡器2.扫描电路3.鉴别器4.清零电路5.单循环控制器6.异步清零置1电路7.计数及显示电路8.电源电路9.门电路多谐振荡器用以产生时钟脉冲信号CP，以协调各部分电路的动作。
扫描电路对上述361组电平信号X1X0依次逐一扫描，并依次输出361组电平信号X1′X0′，做为下级电路的输入信号。扫描电路由两个脉冲分配器和一个扫描方阵组成，扫描方阵中含有361个X1X0的接收单元，接收单元由有两个输入端的两个OC(或OD下同)门组成，它们的一个输入端分别接收X1和X0信号，另一个输入端做为OC门关闭与打开的控制端，假如把它们排成19*19的方阵，则由两个脉冲分配器各自的19个输出端分别控制方阵排和列的关闭与打开，由于脉冲分配器19个输出端顺序的输出节拍脉冲，所以在同一时间只有位于某一排和某一列交点的有效信号X1X0能够通过扫描方阵，并输出X1′X0′，实现了依次逐一扫描。低位脉冲分配器在CP的作用下工作，高位脉冲分配器在低位脉冲分配器进位脉冲的作用下工作，高位脉冲分配器在扫描电路对X1X0扫描一周后输出一个进位脉冲。扫描路径的规则是扫描过程中相邻两组信号X1X0在棋盘上所对应的两个十字交点也必须是相邻的。
鉴别器在CP的作用下依次把X1′X0′信号分别转变为代表黑、白方区域的高(低)电平信号和低(高)电平信号，再与CP共同经门电路变成脉冲信号后，输入计数器进行计数并显示，就可获得被点数一方在棋盘上所占区域的十字交点的总数，进而得到黑白双方的胜负结果。通过对鉴别器的触发器起始状态的设定，使计数器在扫描起点为空点或连续空点时先行计数。
扫描电路的扫描起点有黑子、白子和空点三种可能，如果起点是空点或连续空点，且在扫描路径中紧接着空点或连续空点出现的第一个棋子是不被点数方的棋子，则应该清除掉对空点或连续空点的计数结果。清零电路就是在CP的作用下，依据其输入信号X1′X0′，当出现上述情况时输出一个同步清零信号，将计数结果在计数器上予以清除。
如果将鉴别器和清零电路的两个输入端同时对调连接扫描电路的两个输出端，即原输入X1′的输入端，改为输入X0′，原输入X0′的输入端，改为输入X1′，则电路就会改变被点数方。
扫描电路对棋盘上的361个点扫描一周后，又会自动进入下一轮扫描，周而复始，致使显示器无法显示出正确结果，单循环控制器的作用是当扫描电路对X1X0扫描一周后，其高位脉冲分配器输出一个进位脉冲，单循环控制器在进位脉冲的作用下，输出电平发生跳变，用以控制计数器相应输入端的电平，使计数器停止计数或实现锁存，保证显示器显示不再变化。
上述鉴别器、清零电路和单循环控制器电路，在已知的输入信号、电路需实现的功能和所选用的元器件及预先设定的条件下，通过时序逻辑电路的设计即可直接得出。
异步清零置1电路的作用是在整个电路开始工作前，将各有关触发器按设计要求清零或置1，保证整个电路能从起点开始计数并正常工作。
计数器的同步清零信号和异步清零信号应分别输入一个门电路的两个输入端，门电路的输出端接计数器的清零输入端，以防两种清零信号的相互干扰。
电源电路是一个延时电路，它的特点是平时不耗电，当按下按钮开关时，整个电路接通电源并自锁，延时开始，同时各有关触发器按设计要求完成清零或置1，显示器显示0，多谐振荡器有CP输出，传感器有X1X0输出，电路处于待工作状态，当松开按钮开关时，电路开始工作，如果CP的频率为1kHz，则只需0.361秒的时间就可在显示器上显示出胜负结果，延时结束后，整个电路被切断电源。以看清显示的胜负结果为准，通电时间只需几秒至十几秒钟。
本实用新型的有益效果是当棋局结束后，只须轻按一下按钮开关，黑白双方的胜负结果就会立即显示出来，与现有技术相比，具有方便快捷，一目了然的特点，同时电路简捷，易于集成化，平时不耗电能。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是扫描电路的电路图。
图3是鉴别器的电路图。
图4是清零电路的电路图。
图5是单循环控制器的电路图。
图6是异步清零置1电路的电路图。
图7是电源电路图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1用框图的方式表明了各单元电路的名称及它们的相互联系，带箭头的折线和直线代表信号传递的方向和路径，它表明了三条主要信号通道的信号传递过程。
第一条信号通道是产生计数脉冲的通道，在多谐振荡器产生的时钟脉冲信号CP的作用下，扫描电路对棋盘上361个十字交点进行依次逐一扫描，并依次从其两个输出端输出361组代表黑、白、空三种状态的X1′X0′的三种取值，X1′X0′输入鉴别器的两个输入端，在CP的作用下，从鉴别器的输出端即输出分别代表黑、白方区域的高(低)电平信号和低(高)电平信号，此信号和CP分别输入门电路1的两个输入端，门电路1就会输出计数器能够识别的同步脉冲信号，同步脉冲信号经计数器计数并显示，即可得到棋局的胜负结果。通过对鉴别器的触发器起始状态的设定，使计数器在扫描起点为空点或连续空点时先行计数。
第二条信号通道是产生同步清零信号的通道，在CP的作用下，清零电路将依据其输入信号X1′X0′的不同取值输出相应的信号，如果扫描起点是空点或连续空点，且在扫描路径中紧接着空点或连续空点出现的第一个棋子是不被点数方的棋子，则清零电路输出同步清零信号，此信号经门电路2后再输入计数器的清零端，即可实现同步清零，清楚掉对空点或连续空点的计数结果。
在扫描电路两个输出端和鉴别器与清零电路两个共同的输入端之间，接有一个双刀双掷开关，用以X1′X0′信号的对调输入，从而实现被点数方的切换。
第三条信号通道是产生单循环控制信号的通道，扫描电路扫描循环一周后，将输出一个进位信号，在此信号和CP的共同作用下，单循环控制器的输出电平发生跳变，用以控制计数器相应输入端的电平，使计数器停止计数或实现锁存，保证显示器显示不再变化。
异步清零置1电路的输出信号输入门电路2，为计数器提供异步清零信号，也使其它电路异步清零或置1，同时为单稳态触发器的低触发端2提供负脉冲信号(图7)。
上述三条信号通道，配合电源电路(图7)和异步清零置1电路(图6)，就构成了整个数字电路系统。
下面是各单元电路的具体结构，本文采用正逻辑。
扫描电路(图2)由两个脉冲分配器和一个扫描方阵组成，图中共有361个能识别不同磁极的磁敏传感器，分别将棋盘上各对应十字交点的磁信号转变为电平信号X1X0输出，磁信号来自黑白棋子下面分别安装的磁极相反的永久磁铁(图中未画出)，以任一排传感器为例，其输出信号X1X0分别输入两个OC(或OD下同)与非门，即前文所说扫描电路的X1X0的接收单元，输入X1的19个OC门的输出端接成线与，输入X0的19个OC门的输出端也接成线与，线与负载电阻阻值经计算求得，V′为电源电压。两个线与输出分别输入另外两个OC(或OD下同)与非门，这两个OC门的另一个输入端短接后接脉冲分配器2的一个输出端，它们的输出即是这一排的X1′X0′，再将19排的X1′接成线与，X0′接成线与，就是总的X1′X0′输出。接收X1X0信号的OC门的另一个输入端成列短接后，分别接脉冲分配器1的19个输出端。脉冲分配器1是低位脉冲分配器，它在CP下降沿的触发下，从其[1]至[19]各输出端顺序的输出节拍正脉冲，使得X1X0在同一时间内，只有一列是有效信号，脉冲分配器2是高位脉冲分配器，它在脉冲分配器1输出的进位信号下降沿的触发下，从其[1]至[19]各输出端顺序的输出节拍正脉冲，使得在同一时间内，只有一排的线与信号能够到达扫描电路的输出端，从而保证了在同一时间内，只有某一排某一列的十字交点上的X1X0能够到达扫描电路的输出端而成为X1′X0′，实现了对棋盘上各点的依次逐一扫描。
对361个点扫描一周后，脉冲分配器2输出一个进位正脉冲，用以触发单循环控制器。电路启动时先异步清零，清零信号低电平有效，保证电路从起点开始扫描。
扫描路径的规则是扫描过程中相邻两组信号X1X0或X1′X0′在棋盘上所对应的两个十字交点也必须是相邻的。另外从图中可见，传感器输出的有效信号X1和X0，都是通过两级打开的与非门到达扫描电路的输出端而成为X1′和X0′的，所以X1X0和X1′X0′的取值是相同的。
鉴别器(图3)选用下降沿触发的JK触发器，并设X1′X0′的三种取值01、10、11分别代表白子、黑子和空点，00取值为无关项，电路对黑棋点数，即黑子输出1，白子输出0，且空点在触发器的1状态输出1，0状态输出0，则触发器的驱动方程为J=X0′‾,K=X1′‾,]]>电路的输出方程为Y=X0′X1′Qn‾‾,]]>触发器的起始状态异步置1(S端)，低电平有效，这样可使扫描起点为空点或连续空点时先行计数，异步清零端R接高电平，触发器C1端接CP。
清零电路(图4)选用下降沿触发的JK触发器，X1′X0′同鉴别器所设，并设电路对扫描起点为空点或连续空点的白棋区域清零，低电平有效，触发器起始状态异步清零(R端)，低电平有效，异步置1端S接高电平，则触发器的驱动方程为J=X1′X0′‾,K=0,]]>电路的输出方程为Y=X1′Qn‾‾,]]>触发器C1端接CP。
单循环控制器(图5)选用下降沿触发的JK触发器，触发器的起始状态均异步清零(R端)，低电平有效，异步置1端S接高电平，并设电路输出的单循环控制信号高电平有效，则触发器的驱动方程为J0＝J1＝1，K0＝K1＝0，第一级触发器的CP0是扫描电路中高位脉冲分配器输出的进位正脉冲，第二级触发器的时钟方程为CP1=CP‾Q0n,]]>电路的输出方程为Y＝Q1n，在CP的第361个下降沿后的第一个上升沿到来时，Q1由0变为1，使计数器停止计数或实现锁存。
异步清零置1电路(图6)是一个用与非门组成的基本RS触发器，两个输入端的高低电平用按钮开关切换，两输入端不可同时为低电平，电压由电源电压V′分别通过两个电阻提供，电路输出Y取自通常处于高电平的与非门输出端。
电源电路(图7)是一个用555定时器构成的单稳态触发器，电磁继电器的常开触点和按钮开关的常开触点并联后，接在电源电压V和触发器电源电压输入端8(V′)之间，同时，V′接所有电路的电源电压输入端，低触发端2接异步清零置1电路的输出端，接收负脉冲信号，输出端3通过限流电阻接继电器线圈的一端，线圈的另一端接地，二极管与线圈并联，用以防止过电压，其它引出端和电子元件的接法均为常规接法，不再赘述。
需要说明的是，上述图6、图7中的两个按钮开关实际上是一个整体的按钮开关，当按下按钮后两个开关同时动作，工作过程如下当按下按钮开关后，所有电路接通电源，单稳态触发器的低触发端2输入低电平，使其输出端3输出高电平，电磁继电器线圈有电流通过，使其常开触点闭合，实现了V与V′之间的导通自锁(图7)，延时开始，同时，各有关触发器完成清零或置1，显示器显示0，多谐振荡器有CP输出(图1)，传感器有X1X0输出(图2)，整个电路处于待工作状态。松开按钮，电路开始工作，并立即显示出胜负结果，待延时结束后，单稳态触发器输出端3输出低电平，继电器线圈无电流通过，其常开触点断开，整个电路断电(图7)。
图1中的门电路1和门电路2均为与非门，这样，计数器的计数脉冲输入端为上升沿触发，清零输入端为高电平有效，通常处于低电平，停止计数或锁存控制端为高电平有效。
权利要求一种由黑白棋子和棋盘组成的能自动点数的新型围棋，其特征是在棋具上增加了一个数字电路系统，数字电路系统由多谐振荡器、扫描电路、鉴别器、清零电路、单循环控制器、异步清零置1电路、计数及显示电路、电源电路和门电路各单元电路组成，扫描电路由两个脉冲分配器和一个扫描方阵组成，扫描方阵中含有361个传感器和361个传感器信号接收单元，它们的结构和相互之间的连接关系是361个传感器分别安装在围棋盘每个十字交点的背面，每个传感器都有两个输出端，分别为X1端和X0端，传感器信号接收单元由两个OC门或OD门构成，每个OC门或OD门均有两个输入端和一个输出端，361个传感器和361个接收单元一对一连接，传感器的两个输出端分别连接两个OC门或OD门的一个输入端，两个OC门或OD门的另外一个输入端短接，为了便于清楚明了的描述线路的连接关系，把361个传感器信号接收单元排成19×19的方阵，则把每列短接后的OC门或OD门的输入端连接在一起后，分别与一个脉冲分配器的19个输出端相连接，OC门或OD门的输出端按其输入端连接X1端和X0端的不同，分别成排连接成线与，形成19对X1X0的线与输出，每对线与输出分别连接另外两个OC门或OD门的一个输入端，这两个OC门或OD门的另一个输入端短接后，连接另一个脉冲分配器的一个输出端，这样的19对OC门或OD门的19对输出端，依据X1和X0信号通道分别线与连接后，形成的两个输出端，就是扫描电路的两个输出端，分别为X1′端和X0′端，两个脉冲分配器均有19个输出端，一个是低位脉冲分配器，一个是高位脉冲分配器，低位脉冲分配器的时钟脉冲信号输入端，连接多谐振荡器的输出端，高位脉冲分配器的时钟脉冲信号输入端，连接低位脉冲分配器的进位输出端，高位脉冲分配器有一个进位脉冲输出端，扫描路径的规则，即361个传感器和361个传感器信号接收单元一对一连接的顺序关系是扫描过程中相邻两组信号X1X0，在棋盘上所对应的两个十字交点也必须是相邻的，鉴别器和清零电路都有两个输入端，分别连接X1′端和X0′端，具体连接方法是把它们需连接X1′端的两个输入端短接，同时把需连接X0′端的两个输入端短接，短接后两个公共的输入端，通过一个双刀双掷开关连接扫描电路的两个输出端，鉴别器的输出端连接一个门电路的输入端，门电路的另一个输入端连接多谐振荡器的输出端，门电路的输出端连接计数器的计数脉冲输入端，鉴别器的时钟脉冲信号输入端，连接多谐振荡器的输出端，清零电路的输出端连接另一个门电路的输入端，门电路的另一个输入端连接异步清零置1电路的输出端，门电路的输出端连接计数器的异步清零端，清零电路的时钟脉冲信号输入端，连接多谐振荡器的输出端，单循环控制器有两类电路结构，第一类单循环控制器有两级时钟脉冲信号输入端，第一级输入端连接扫描电路中高位脉冲分配器的进位脉冲输出端，第二级输入端连接多谐振荡器的输出端，单循环控制器的输出端连接计数器的锁存控制端或公共使能端，第二类单循环控制器只有一个脉冲信号输入端，输入端连接扫描电路中高位脉冲分配器的进位脉冲输出端，单循环控制器的输出端串接非门后，再和计数器的锁存控制端或公共使能端相连接，电源电路的电源输入端连接电池正极，接地端连接电池负极并和各单元电路的接地端相连接，输出端连接各单元电路的电源输入端，电路工作的启动脉冲输入端，连接异步清零置1电路的输出端，在电路的电源输入端和输出端之间，接入具有常开触点的无自锁按钮开关，继电器的常开触点和按钮开关并联，异步清零置1电路的输出端除连接以上所述的输入端外，还与扫描电路、鉴别器、清零电路和单循环控制器中触发器的异步清零端或异步置1端相连接，异步清零置1电路中的无自锁按钮开关，和电源电路中的按钮开关是一个整体的联动开关。
专利摘要本实用新型公开了一种能自动点数的新型围棋，它在普通棋具上增加了一个数字电路系统，能够通过点数的方法自动判定黑白棋双方的胜负。电路系统由多谐振荡器、扫描电路、鉴别器、清零电路、单循环控制器、异步清零置1电路、计数及显示电路、电源电路和门电路组成，棋局结束后，只须按一下按钮开关，电路系统即对棋盘上361个十字交点的黑子、白子和空点三种状态进行扫描和逻辑运算，并立即显示出胜负结果。具有判定胜负方便快捷、一目了然的特点，以看清胜负结果为准，通电时间只需几秒至十几秒钟，电路平时不耗电。同时电路简捷，易于集成化。
文档编号A63F3/02GK2832239SQ20042007394
公开日2006年11月1日 申请日期2004年6月26日 优先权日2004年6月26日
发明者张阳 申请人:张阳