Câmpus Itajaí - Departamento de Engenharia Elétrica - Bacharelado em Engenharia Elétrica

Smart chessboard

Alunos: Gabriel Slongo Rocha e Mariana Charão da Fonseca.

Orientadores: Prof. Ênio dos Santos Silva e Prof. Sergio A. B. Petrovcic, Dr. Eng.

Introdução

A origem do xadrez possui muitas vertentes, as mais aceitas são as que indicam que o jogo teria surgido na Índia ou na China e após difundido pelo continente europeu. Por ser muito antigo, suas primeiras versões possuem poucos registros, porém, no século XV, quando o xadrez já era muito conhecido na Europa, alguns registros mais concretos foram criados, como a origem de campeonatos e, no século XVIII, a origem dos primeiros clubes de xadrez.

Com a expansão do jogo e sua crescente popularidade, o xadrez adquiriu jogadores ao redor do mundo. Em 1997 desenvolveu-se o primeiro computador capaz de jogar contra o melhor jogador de xadrez na época de forma igualitária. Então, com o aprimoramento da tecnologia surgiram máquinas capazes de jogar, analisar e simular partidas de xadrez, um exemplo disso são os Smart Boards.

Os Smart board desenvolvidos para o jogo de xadrez detectam em qual casa do tabuleiro cada peça está e para qual casa o jogador a moveu e transmitem isso simultaneamente para um software online que permite que um jogador em qualquer lugar do mundo possa assistir a partida em tempo real. Para isso, é necessário que o tabuleiro seja automatizado e associado a uma inteligência em software desenvolvida com linguagem de programação.

A parte mecânica do tabuleiro é composta por sensores e imãs e controlada por um microcontrolador que realizará as jogadas. A movimentação das peças é controlada pelo Arduino, porém, fisicamente, quem realiza essa movimentação são os motores ou os jogadores. Após a jogada ser finalizada será armazenada e a partida poderá ser consultada pelo jogador.

Os tabuleiros automatizados de xadrez já são uma realidade no mercado, entretanto, poucas empresas brasileiras trabalham com essa tecnologia, o que aumenta os preços, tornando-os inacessíveis para a maior parte dos jogadores. Por isso, escolheu-se desenvolver um tabuleiro inteligente de xadrez de baixo custo que possa ser usado para armazenas partidas de xadrez.

Objetivo geral

Desenvolver um tabuleiro de xadrez automatizado de baixo custo controlado por Arduino.

Objetivos específicos

  • Montar o tabuleiro de xadrez a partir de peças de madeira;

  • Montar a estrutura com motores que realizará a movimentação das peças;

  • Desenvolver a programação que controlará a movimentação das peças;

  • Desenvolver a programação que armazenará as jogadas da partida.

Metodologia

A parte física do tabuleiro será uma caixa que pode ser de madeirite, MDF ou outro material similar, na tampa da caixa serão desenhadas as 64 casas do tabuleiro, as dimensões da caixa serão de 50 cm para o comprimento, 50 cm para a largura e 10 cm de altura. A escolha da base do tabuleiro ser uma caixa permite que os componentes não fiquem expostos, pois todos os componentes microcontrolados ficarão dentro da caixa.

A estrutura que realizará o movimento das peças será composta por dois motores de passo e um imã, as peças do jogo também possuirão um imã na base, quando aproximados, esses imãs criarão um campo que irá interagir com a chave reed switch, essa interação fecha o contato da chave, o que permite identificar a peça e movê-la. A chave reed switch pode apresentar algumas interferências durante seu funcionamento, por isso, serão conectados diodos em série com cada chave.

Será desenvolvida uma programação, em linguagem C, que permitirá controlar as peças de forma automática com o auxílio do sensor reed switch e de ímãs. Isso permitirá que aconteça uma partida entre dois jogadores enquanto o software arquivará cada movimentação das peças e, a partir disso, será feito o upload do documento com todos os lances da partida.

Além disso, será criado um aplicativo no App Inventor que reconhecerá comandos de voz dado pelos jogadores para que realize determinado movimento de peças. Esses comandos serão passados através de um módulo bluetooth que fará a comunicação com o microcontrolador (Arduino MEGA). Ao receber esses comandos, as peças realizarão movimentos automáticos, sem a necessidade que o jogador movimente as peças com as mãos.

Cronograma

Smart chessboard

Lista de materiais

Smart board
  • Os materiais que não estão com preços foram emprestado pelo Instituto Federal de Santa Catarina.

Unidades curriculares envolvidas

  • Programação I e II;

  • Microcontroladores;

  • Eletrônica I e II;

  • Circuitos I, II e III.