Titulación: INGENIERÍA INDUSTRIAL Alumno
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1. Planificaci n del Ter PO padecido PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA 12 12 13 13 14 15 Escola T cnica Superior d Enginyeries Industrial i Aeron utica de Terrassa h DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA ANEXO A Planificaci n El proyecto tiene fecha de inicio el 3 de Marzo de 2014 y se programa que en 147 d as est listo 23 de Septiembre de 2014 A continuaci n se muestra un Gant con todas las tareas y sus duraciones en d as En la siguiente p gina se muestra el diagrama de Gant en forma de esquema N JO 0 Bb Y NM 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Tabla 1 Planificaci n del tiempo Tarea B squeda de informaci n general 1 Objeto y justificaci n 2 Alcance y Especificaci n 3 El Ajedrez 4 La discapacidad Estudio hardware 5 Hardware Dise o circuitos electr nicos y montaje Estudio librer as y funcionamiento 6 Software Dise o diagrama de flujos y c digo Pruebas c digo y modificaci n Mejora c digo y comunicaci n serie Calibraci n mando y pruebas Dise o matriz cuerpo y brazo robot Fabricaci n matriz cuerpo y circuitos Montaje final 7 Proceso de dise o y fabricaci n 8 Conclusiones 9 Bibliograf a 10 Anexos Durac 10 d as 1 d a 1 d a 4 d as 4 d as 10 d as 20 d as 13 d as 8 d as 3 d as 18 d as 15 d as 7 d as 6 d as 7 d as2. 16 d as 2 d as 8 d as 4 d as 2 d as 11 d as Inicio lun 03 03 14 lun 17 03 14 lun 17 03 14 mar 18 03 14 lun 24 03 14 vie 28 03 14 vie 28 03 14 vie 25 04 14 mi 14 05 14 lun 26 05 14 jue 29 05 14 mar 10 06 14 mar 01 07 14 jue 10 07 14 vie 18 07 14 mar 29 07 14 mi 20 08 14 vie 22 08 14 mi 03 09 14 mi 03 09 14 mar 09 09 14 Fin vie 14 03 14 lun 17 03 14 lun 17 03 14 vie 21 03 14 jue 27 03 14 jue 10 04 14 jue 24 04 14 mar 13 05 14 vie 23 05 14 mi 28 05 14 lun 23 06 14 lun 30 06 14 mi 09 07 14 jue 17 07 14 lun 28 07 14 mar 19 08 14 jue 21 08 14 mar 02 09 14 lun 08 09 14 jue 04 09 14 mar 23 09 14 Pred 32 E Escola T cnica Superior d Enginyeries DISE O DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLIT CNICA DE CATALUNYA PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA 31 mar 14 21 abr 14 12 may 14 02 jun 14 23 jun 14 14 jul 14 04 ago 14 25 ago 14 15 sep X M X 10 mar 14 13 14 15 16 17 18 21 O H N Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa ANEXO B ndice de funciones de las librer as utilizadas Comunicaci n serie Wire h Serial begin 19200 gt Define la velocidad de comunicaci n a 19200 baudios Serial printl gt Env a por puerto ser
3. en el caso de no haber defensa posible contra un jaque el rey est en jaque mate El jugador que hace el Jaque mate es el ganador En una partida de ajedrez tambi n termina cuando un jugador decide rendirse o abandonar o excede del tiempo de juego establecido en ambos casos el jugador contrario gana el juego El empate o tablas sucede cuando no es posible la victoria para ninguno de los dos jugadores o ambos acuerdan este resultado Tambi n se define tablas cuando se repite tres veces la misma posici n sobre el tablero cuando ninguno de los jugadores tiene piezas suficientes para dar jaque mate o si el jugador que tiene el turno no puede realizar ninguna jugada reglamentaria situaci n llamada ahogo Una vez finalizada la partida se otorga un punto al ganador medio punto si ha hecho tablas y cero puntos al perdedor en algunos torneos se aplican tres uno y cero respectivamente Movimientos especiales e Enroque Si se dan las condiciones necesarias un rey y una torre se pueden mover simult neamente en un movimiento de enroque Las condiciones que se necesitan son las siguientes El rey que hace enroque no se ha movido todav a en toda la partida Latorre que hace enroque no se ha movido todav a en toda la partida El rey no se encuentra en jaque El rey se mueve a una casilla en la que no puede ser atacado por ninguna pieza enemiga es decir no se puede hacer e
4. menos que sea un torneo donde va en funci n del emparejamiento de los jugadores El tablero se coloca de forma que cada jugador tenga una casilla blanca a su derecha y empieza el jugador que le hayan tocado las piezas blancas Los jugadores mueven por turnos y en cada uno de ellos s lo puede mover una pieza excepto en la jugada llamada enroque que se explicar m s adelante Cada tipo de ficha se mueve de una forma diferente a continuaci n se muestran las normas comunes a las piezas e Las piezas no pueden saltar una por encima de otra a excepci n del caballo que puede saltar sobre las otras y la torre en el caso de enroque e Una pieza no puede ocupar una casilla ocupada por otra pieza del mismo color pero si por otra del contrario retir ndola del tablero Esta acci n se conoce como tomar o capturar Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa Las casillas a las cuales puede moverse una pieza se dice que est n controladas por sta Si una pieza se encuentra en una casilla controlada por otra pieza del color contrario sta se encuentra atacada por aqu lla e El rey es la nica pieza que no puede moverse o pasar por casillas controladas por piezas contrarias Una jugada que se ataca al rey se conoce como jaque es obligatorio para el jugador cuyo rey est en peligro salir del jaque
5. puede consultar la hoja de caracter sticas del integrado MAX7219 desde la web del fabricante Maxim Integrated o en el siguiente enlace http datasheets maximintegrated com en ds MAX7219 MAX7221 pdf Datasheet Hitachi HD44780 Driver LDC Se puede consultar la hoja de caracter sticas del driver que controla la pantalla LDC desde la web de Sparkfun en el siguiente enlace https www sparkfun com datasheets LCD HD44780 paf Datasheet GDM2004D Modulo LCD Se puede consultar la hoja de caracter sticas del modulo LCD en la web de Sparkfun en el siguiente enlace https www sparkfun com datasheets LCD GDM2004D pdf
6. wil accelZ gt Lee el valor del aceler metro Z un valor entre O y 1023 wii cBution gt Lee el estado del pulsador C toma el valor O o 1 wii zBution gt Lee el estado del pulsador Z toma el valor O o 1 Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa Pantalla LCD LiquidCrystal h LiquidCrystal lcd 7 8 9 10 11 12 gt Define las conexiones de la pantalla en este orden RS ENABLE E D4 D5 D6 D7 lcd begin 20 4 gt Define el ancho de 20 caracteres y 4 filas lcd clear gt Borra todos los datos de la pantalla lcd setCursor columna fila gt Coloca el cursor donde vamos a escribir Los valores de las columnas van del 0 al 19 y los valores de las filas van del 0 al 3 Icd print mensaje gt Escribe donde est colocado el cursor el mensaje entre comillas lcd createChar num data gt Crea caracteres especiales definidos previamente con vector del tipo byte El numero es el identificador del car cter creado del O al 7 y el data es el nombre con el que se ha definido anteriormente el vector Servomotores Servo h Servo myservo gt Crea un objeto llamado myservo Para referirnos a este servomotor y enviar comandos usaremos la palabra myservo myservo attach pin gt Se define dentro del setup y se asigna el pin por donde se enviar n los pulsos para controlar la posici n e
7. A PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA boton UP botonDOWN botonNEXT botonDOWN 0 tiempo 1 botonUP 0 NO botonNEXT 0 Convertir tiempo total a adido a segundos en variable NO segundostotaladd y segundostotal2add tadd_seleccionado 1 modo_seleccionado 0 Mostrar pantalla Escoger modo Si botonUP or botonDOWN 0 Desplazarse por los modos botonOK 0 modo_seleccionado 0 fin_configuracion 0 NO NO NO fin_configuracion 0 Mostrar pantalla modo seleccionado y sonido aviso inicio partida fin_configuracion 1 euibed ajuain6is Escola T cnica Superior d Enginyeries Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA Mostrar pantalla fin juego NO NO segundostotal gt 0 and segundostotal2 gt 0 and fin_configuracion 1 jugadoractivo 0 and segundostotal gt 0 estado 50 SI Mostrar en pantalla MOVIENDO FICHA estado 51 SI estado 51 jugadoractivo 1 jugadoractivoantiguo jugadoractivo segundostotal2 segundostotal2 segundostotal2add jugadoractivoantiguo jugadoractivo Iniciar temporizador jugador 1 segundostotal segundostotal 1 DISE O DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA jugadoractivo 1 and segundostotal2 gt 0 Lectura bot n NEXT jugadoractivoantiguo
8. Escola T cnica Superior d Enginyeries Industrial i Aeron utica de Terrassa Titulaci n INGENIER A INDUSTRIAL Alumno RAFAEL LARROSA ESPEJO Titulo PFC DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Director del PFC DAVID GONZ LEZ DIEZ Convocatoria de entrega del PFC SEPTIEMBRE DE 2014 Contenido de este volumen ANEXOS Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA INDICE ANEXO A Planificaci n ANEXO B ndice de funciones de las librer as utilizadas ANEXO C Diagramas de flujo completos ANEXO D Conexionado general ANEXO E Conexionado Arduino 1 con pantalla LCD ANEXO F Conexionado Arduino 2 con matriz LED y Nunchuk ANEXO G Manual de instrucciones ANEXO H Reglas del ajedrez ANEXO I Datasheets Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLIT CNICA DE CATALUNYA NDICE DE IM GENES Figura 1 Conexionado general esquematizado Figura 2 Conexionado general detallado Figura 3 Conexi n pantalla botones y buzzer con Arduino Figura 4 Conexi n matriz y Nunchuk con Arduino Figura 5 Conexi n filas y columnas con MAX7219 Figura 6 Panel LCD con botones INDICE DE TABLAS Tabla 1
9. gura 3 Conexi n pantalla botones y buzzer con Arduino Nota En el caso de no ver nada en la pantalla se deber cambiar la polaridad de los extremos del potenci metro ya que solo funciona si est n bien conectados los polos ANEXO F Conexionado Arduino 2 con matriz LED y Nunchuk La conexi n de la matriz de Led y el mando Nunchuk con la placa de programaci n de Arduino es la siguiente ed VCC 2 SERE GND 2 DIN CS a NM un LJ Arduino iiin CLK Z U a PINES NUNCHUK Figura 4 Conexi n matriz y Nunchuk con Arduino Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA Las conexiones SERIE 1 y SERIE 2 corresponden a la comunicaci n serie con la placa de Arduino 1 La conexi n de cada columna y fila con el integrado MAX7219 es la siguiente E MAX7219 rr Figura 5 Conexi n filas y columnas con MAX7219 Nota Los pines del MAX7219 est n ordenados del 1 al 24 empezando arriba a la izquierda y acabando arriba a la derecha Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA ANEXO G Manual de instrucciones MANNA ANDO 7N ADA ASIA ADO Figura 6 Panel LCD con botones Colocar las dos pilas de 9V en e
10. ick arriba y 1 abajo y 1 derecha x 1 izquierda x 1 Lectura bot n C Si Memoriza casilla destino en variables x2 e y2 NO izquierda x 1 Memoriza casilla destino en variables x2 e y2 x1 l x2 and y1 y2 Brazo va a casilla destino y deja ficha Brazo va a casilla origen y coge ficha Brazo va a casilla destino y recoge pieza y la saca del tablero Envia puerto serie valor 2 para parar el tiempo x1 x2 and y1 y2 Parpadeo casilla destino y mantiene encendida Borra variable x2 e y2 y vuelve a elegir destino SI Parpadeo casilla destino y mantiene encendida Borra variable x2 e y2 y vuelve a elegir destino Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA Diagrama completo de la pantalla LCD msg 0 A O SI NO Mostrar pantalla Mensaje bienvenida tiempo_seleccionado 0 tiempo_sele SI ccionado 0 Mostrar pantalla Mensaje seleccionar tiempo boton UP boton DOWN botonNEXT botonDOWN 0 botonUP 0 NO botonNEXT 0 NO Convertir tiempo total a segundos en variable segundostotal y segundostotal2 tiempo_seleccionado 1 Mostrar pantalla Mensaje seleccionar tiempo a adido ajuain6is Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PAR
11. ie el valor entre comillas Serial read gt Lee los valores que llegan por puerto serie Serial available gt Se cumple cuando hay datos en el puerto serie Matriz LED LedControl h LedControl lc gt Nos crea un objeto llamado Ic Siempre que queramos referirnos a la matriz para enviarle alg n comando ser mediante las letras Ic LedControl 2 4 3 1 gt Define las conexiones de la matriz El 2 define el DIN el 4 el CLK el 3 el CS y el 1 define que solo hay una matriz conectada no hay matrices en cascada el valor m ximo es 8 lc shutdown 0 false gt Activa el MAX7219 en modo de ahorro de energ a Todos los LEDS brillaran al m nimo si hay alguno encendido Ic setintensity 0 8 gt Define la intensidad de brillo de los diodos en este caso brillaran a la mitad de su limite ya que el m ximo es 15 Ic clearDisplay 0 gt Borra toda la matriz y deja todos los diodos apagados Ic setLed 0 row col true gt Permite activar desactivar un LED enviando la columna la fila y un true o false seg n necesitemos encender o apagar el diodo Nunchuk ArduinoNunchuk h wii init gt Inicia el mando para poder utilizarlo wil analogX gt Lee el valor del potenci metro X un valor entre O y 255 wii analogY gt Lee el valor del potenci metro Y un valor entre O y 255 wil accelX gt Lee el valor del aceler metro X un valor entre O y 1023 wil accelY gt Lee el valor del aceler metro Y un valor entre O y 1023
12. jugadoractivo SI segundostotal2 segundostotal2 tadd jugadoractivoantiguo jugadoractivo botoncambio 0 Iniciar temporizador jugador 2 segundostotal2 segundostotal2 1 E Escola T cnica Superior d Enginyeries DISE O DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa UNIVERSITAT POLIT CNICA DE CATALUNYA PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA ANEXO D Conexionado general En este apartado se incluye un esquema muy simple de todo el conexionado PORTAPILAS PORTAPILAS av av PLACA ES ARDUINO ARDUINO PULSADORES general CONECTOR 6 PINES Figura 1 Conexionado general esquematizado PORTAPILAS 4XAAA ANHINAN YOLIINODO Este es el esquema general de todo el conexionado del proyecto E ES O O ES z z PINES PLACA MAX7219 PINES NUNCH 8 A E E Figura 2 Conexionado general detallado ANEXO E Conexionado Arduino 1 con pantalla LCD En este apartado se incluye el esquema del conexionado completo de la placa de Arduino 1 con la pantalla LCD los botones de control UP DOWN OK y Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA NEXT el buzzer y la conexi n serie con la placa de Arduino 2 SERIE 1 y SERIE 2 UP DOWN OK NEXT E 5v _ Foa Potenci IND Arduino LCD screen 5V 2 2 2 2 qu t o o o Buzzer o 9 A o Fi
13. l porta pilas interior Encender el ajedrez con el interruptor trasero Se mostrar mensaje de bienvenida en la pantalla del ajedrez durante cuatro segundos Primero se debe seleccionar el tiempo de juego mediante los dos primeros pulsadores UP DOWN Mediante el tercer bot n OK se desplaza el cursor entre las horas minutos y segundos hh mm ss Una vez seleccionado el tiempo se debe pulsar el cuarto bot n NEXT para continuar con la configuraci n En la siguiente pantalla se escoge el tiempo que se desea a adir despu s de cada jugada en caso de no desear tiempo dejar el marcador a 00 00 En caso contrario la metodolog a es la misma que para la pantalla anterior botones UP DOWN para aumentar o disminuir el tiempo bot n OK para desplazar el cursor entre minutos y segundos mm ss y bot n NEXT para pasar a la siguiente pantalla Una vez configurados los tiempos se debe escoger el modo de juego joystick o aceler metro se controla inclinado el mando hacia la direcci n deseada Mediante los botones UP y DOWN se desplaza el cursor y se fija pulsando NEXT Una vez seleccionado se muestra por pantalla el modo seleccionado y empieza la partida del jugador 1 Este debe ser la persona que utiliza el mando para jugar Mediante el joystick o mediante el aceler metro seg n elecci n anterior se mueve el cursor casilla iluminada en azul por el tablero para escoger la pieza a mover una vez escogida se debe pulsar el bot n C e
14. n cada momento del servomotor myservo myservo write num gt Se utiliza para controlar la posici n del servomotor myservo en cada momento el valor num ir de 0 a 179 Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ Industrial i Aeron utica de Terrassa PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA UNIVERSITAT POLITECNICA DE CATALUNYA ANEXO C Diagramas de flujo completos Diagrama completo matriz LED Nunchuk Lectura puerto serie incomingbyte incomingbyte 48 incomingbyte 49 HE Lectura joystick arriba y 1 abajo y 1 derecha x 1 izquierda x 1 Lectura aceler metro arriba y 1 abajo y 1 derecha x 1 izquierda x 1 Funci n encender led seleccionado x y Lectura bot n C botonC true Funci n encender led seleccionado x y Lectura bot n C botonC true Memoriza casilla inicio en variables x1 e y1 Parpadeo casilla y mantiene encendida Memoriza casilla inicio en variables x1 e y1 Parpadeo casilla y mantiene encendida Lectura bot n C y Z Lectura bot n C y Z botonC true and botonZ true NO botonC true and botonZ true Borra la selecci n inicial y vuelve a rd a E TIAS E a elegir casilla inicial Borra la selecci n inicial y vuelve a elegir casilla inicial Referente al brazo robot Envia puerto serie valor 3 para parar cambio a jugador 2 Lectura joystick arriba y 1 abajo y 1 derecha x 1 Lectura joyst
15. n la parte posterior del mando si se escoge una casilla por error pulsando a la vez Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa el bot n C y Z se anula la selecci n y se vuelve a escoger la pieza a mover 10 Una vez escogida la figura a mover se selecciona el destino de igual modo mediante el joystick o mediante el aceler metro pulsando el bot n C 11 En caso de tener brazo robot este se encargar de mover la pieza y cambiar autom ticamente de jugador en caso de no disponer del brazo las casillas quedar n iluminadas un tiempo prudente para mover la pieza Pasado el tiempo se apagar n las luces y sonar n dos pitidos para indicar que empieza el turno del jugador 2 12 Una vez el jugador 2 haya movido deber pulsar el cuarto bot n NEXT hasta escuchar un pitido que indicar el cambio de turno 13 En cada cambio de turno se a adir el tiempo configurado como tiempo a adido a cada jugador 14 Una vez agotado alguno de los dos tiempos el ajedrez pitar indefinidamente y mostrara en pantalla el mensaje TIEMPO JUGADOR X AGOTADO FIN DE LA PARTIDA 15 En caso de volver a jugar se debe apagar el ajedrez y volverlo a encender con el bot n ON OFF ANEXO H Reglas del ajedrez Reglas del juego Cada jugador controla diecis is piezas blancas o negras El color de las piezas es asignado al azar a
16. nroque para que te hagan jaque Todas las casillas entre la torre y el rey antes de enroque deben estar vac as Cuando se hace enroque el rey se mueve dos casillas hacia la torre y la torre se coloca en la siguiente casilla del rey saltando por encima de l E Escola T cnica Superior d Enginyeries DISENO DE LA ADAPTACI N DE UN JUEGO DE AJEDREZ PARA PERSONAS CON MOVILIDAD REDUCIDA Industrial i Aeron utica de Terrassa e Coronaci n transformar o entrar reina Cuando uno o varios peones logran entrar en la octava l nea del bando contrario tiene derecho a pedir cualquier pieza a excepci n de otro pe n y elegir la que m s le convenga El efecto es inmediato y permanente e Toma el paso Ocurre cuando un pe n se halla en la quinta casilla y un pe n contrario abandona su casilla inicial y queda en la casilla situada justamente al lado de un pe n contrario Este ltimo puede comerlo en sentido horizontal a derecha e izquierda tal como lo har a diagonalmente Las reglas oficiales de la FIDE World Chess Federation se encuentran en ingl s en el enlace http rules fide com laws of chess html Tambi n se pueden consultar traducidas al espa ol en http www farm es federacion leyes2014 pdf Las reglas oficiales para el ajedrez para ciegos oficial se encuentran en la web de la Federaci n Espa ola de Deportes para Ciegos http www fedc es ANEXO Datasheets Datasheet MAX7219 Multiplexor Se
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