ПРИМЕНЕНИЕ КОНТРОЛЛЕРОВ ARDUINO ПРИ УПРАВЛЕНИИ ШАХМАТАМИ ДЛЯ ИГРОКОВ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ ПО ЗРЕНИЮ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 621.389

ПРИМЕНЕНИЕ КОНТРОЛЛЕРОВ ARDUINO ПРИ УПРАВЛЕНИИ ШАХМАТАМИ ДЛЯ ИГРОКОВ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ ПО ЗРЕНИЮ

Стуров А.С., студент, направление подготовки 11.04.04 Электроника и наноэлектроника, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: sanjasturov@mail.ru

Научный руководитель: Фролов С.С., кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной электроники и информационно-измерительной техники, Оренбургский государственный университет, Оренбург

Аннотация. Существует большое число слабовидящих людей по всему миру, которые увлекаются игрой в шахматы. Для таких людей существуют специальные шахматные доски, но они не имеют электронного управления. Актуальность исследуемой проблемы обусловлена необходимостью упрощения игры в шахматы для игроков с ограничениями по зрению. В данной статье рассматривается применимость контроллеров Arduino для этой цели, а также система озвучивания шахматной партии. Основное внимание уделяется использованию аппаратного обеспечения. Материалы статьи могут быть полезными для создания электронной системы управления шахматной игрой.

Ключевые слова: шахматы для слепых, электронное управление, координатное поле, индикация фигур, озвучивание шахмат.

APPLICATION OF ARDUINO CONTROLLERS WHEN PLAYING A CHESS OF PLAYERS WITH LIMITATIONS ON VIEWING

Sturov A.S., student, training direction 04.11.04 Electronics and Nanoelectronics, Orenburg State University, Orenburg

e-mail: sanjasturov@mail.ru

Scientific adviser: Frolov S.S., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of Department of Industrial Electronics and Information Measuring Technology, Orenburg State University, Orenburg

Abstract. There are a large number of visually impaired people around the world who are addicted to playing chess. For such people, there are special chess boards, but they do not have electronic control. The urgency of the problem under study is caused by the need to simplify the game of chess for players with visual limitations. This article discusses the applicability of the Arduino controllers for this purpose, as well as the chess system of the chess game. The focus is on the use of hardware. The article materials can be useful for creating an electronic chess game control system.

Keywords: chess for the blind, electronic control, coordinate field, indication offigures, chess dubbing.

Arduino представляет собой готовую аппаратно-программную платформу, главными компонентами которой являются небольшая плата-контроллер ввода/вывода и среда разработки на основе Processing/ Wiring (рисунок 1) [1].

Цель Arduino - создать доступную среду для разработчиков программного обеспечения, которая позволит им войти в мир программирования микроконтроллеров. Программирование контроллеров данный фирмы происходит в простой и интуитивно понятной среде программирования - Arduino IDE. Эта среда удобна как для начинающих пользователей, так и для опытных. Используется язык программирования С++, который дополнен множеством библиотек, что упрощает работу с устройством [1].

Плата Arduino обладает собственным процессо-

ром и памятью, снабжена множеством вводов и выводов, к которым могут быть подключены различные датчики, а также исполнительные устройства и механизмы. На данный момент доступно более 20 основных модификаций плат АМишо.

Гибкость платформы АМшпо позволяет использовать ее для самых разных проектов, например -в шахматах для слабовидящих людей. В таком проекте используется матрица из герконов для определения положения фигур на шахматной доске. Однако не решается вопрос идентификации, то есть какая именно фигура стоит на конкретной клетке. В таком случае и находит свое применение АМи-шо - привязка координаты к конкретной фигуре происходит перед началом игры при расстановке на начальные позиции всех фигур.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Рисунок 1 - Arduino Uno

Контроллеры Arduino также позволяют использовать всевозможные шахматные движки, написанные на языке С++ или C. Один из наиболее доступных вариантов - Micro-Max - минималистская шахматная программа с открытым исходным кодом, содержащая до 2000 символов и 133 строки исходного кода на языке С [3]. Данная программа с указанным небольшим размером позволяет определять соответствие ходов игроков правилам

шахмат, играть против искусственного интеллекта и учитывает такие особые ситуации в шахматах как рокировка и взятие на проходе.

Однако чтобы облегчить игру в шахматы игрокам с ограничениями по зрению, целесообразно внедрить озвучивание игры, для чего предлагается использовать специальный МР3-модуль [2] для А^шпо (рисунок 2).

Рисунок 2 - МР3-модуль DF Player mini

Данный модуль обменивается данными с Arduino по интерфейсу UART, имеет два вывода для подключения динамика и слот для SD-карты. На SD-карту записываются файлы, полученные с помощью синтезатора речи, [4] и которые будут впоследствии озвучиваться с помощью библиотеки Ar-duino, написанной специально для данного модуля.

Таким МР3-модулем решено осуществлять озвучивание:

выбора режима озвучивания (стандартный или для игроков с ослабленным зрением);

перемещений фигур (как при поднятии, так и при опускании);

- предупреждения о недопустимом правила-

ми ходе, если таковой произошел (игра не продолжается, пока не будет сделан правильный ход);

времени, затраченного игроками на ходы (по нажатию кнопки);

записанной в память последней сыгранной партии.

Кроме того, из-за большого разнообразия модулей, доступных для подключения к АМшпо, имеется возможность добавлять различные функции в подобные проекты. Например, использовать Wi-Fi-модуль для реализации игры по сети с противником на другом конце света или построить роботизированную руку на основе сервомоторов, которая осуществляла бы ходы за искусственный интеллект.

Контроллер Arduino Mega и программа, основанная на использовании шахматного движка Micro-Max, используются в проекте, описанном в ранней работе. На сегодняшний день ведутся отладочные работы.

Таким образом, применение контроллеров Аг-duino при игре в шахматы игроков с ограничениями по зрению позволяет реализовать большое количество функций, которые бы облегчали им процесс игры.

Литература

1. Что такое платформа Arduino и для его она нужна [Электронный ресурс] / Школа для электрика: все об электротехнике и электронике. - Режим доступа: http://electricalschool.info/spravochnik/poleznoe/1674-programmiruemyjj-kontroller-arduino.html (дата обращения: 20.03.2019).

2. DF Player mini, подключение к Ардуино [Электронный ресурс] / РоботоТехника на Ардуи-но. - Режим доступа: http://роботехника18.рф/df-player-mini-подключение-к-ардуино/ (дата обращения: 23.03.2019).

3. Micro-Max [Электронный ресурс] / Chessprogramming wiki. - Режим доступа: https://www. chessprogramming.org/Micro-Max (дата обращения: 23.03.2019).

4. Yandex SpeechKit JS API - TTS demo [Электронный ресурс] / Яндекс. - Режим доступа: https:// webasr.yandex.net/ttsdemo.html (дата обращения: 23.01.2019).