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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Reloj Fisher basado en una computadora. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga Hay muchos jugadores de ajedrez entre los radioaficionados. Muchos de ellos montan ellos mismos relojes de ajedrez. Sin embargo, los dispositivos caseros no se pueden utilizar en competiciones más o menos serias, principalmente debido a que no cumplen con los requisitos de la FIDE. Esta situación se explica no tanto por la complejidad de implementar los algoritmos de seguimiento del tiempo necesarios utilizando dispositivos en chips lógicos de integración baja y media, sino por la falta de conocimiento de los desarrolladores sobre los tipos de relojes de ajedrez y sus requisitos. Para llenar este vacío, al inicio de este artículo hablamos de la historia de los relojes de ajedrez, su clasificación y modos de funcionamiento. Teniendo en cuenta que hoy en día en todas las oficinas, y en muchas casas, hay computadoras, el autor ofrece a los lectores un programa desarrollado por él mismo que implementa todas las funciones requeridas por un reloj de ajedrez electrónico (ECC) con una visualización visual de la situación en la pantalla, y habla sobre el diseño de la sencilla consola necesaria para ello al ordenador. Un atributo integral de los torneos y partidos de ajedrez es el reloj. Los más antiguos eran de arena, fueron sustituidos por mecánicos, eléctricos y, finalmente, electrónicos. Los CES modernos a menudo se denominan "relojes de Fischer". Para comprender las razones de la aparición de este nombre, echemos un vistazo a la historia. Érase una vez el ajedrez que se jugaba sin control de tiempo. Sucedió que un jugador, habiéndose encontrado en una posición deliberadamente perdedora, mataba de hambre a su oponente. Los juegos duraron muchas horas, días. Las luminarias lograron pensar en cada movimiento durante varias horas. La gota que colmó el vaso de la paciencia fue un incidente ocurrido en un torneo internacional en 1851. El árbitro del partido, Williams-Maklowe, hizo una nota histórica: “El juego no ha terminado, ambos oponentes se quedaron dormidos…”. Dos años más tarde, en el partido Harwitz-Leventhal, por primera vez los oponentes tuvieron un límite de tiempo, dándoles 10 minutos para pensar en cada movimiento. Había un reloj de arena, cada oponente tenía el suyo. Se impuso una multa por exceder el plazo. En 1866, en el partido Andersen-Steinitz, el reloj de arena fue sustituido por uno mecánico, aunque todavía no especial de ajedrez, sino ordinario. El reloj de ajedrez con dos esferas fue inventado en 1883 por el inglés Thomas Bright Wilson. Su diseño aún estaba lejos de ser moderno, pero permitía poner en marcha otro cuando un mecanismo de reloj se detenía. Un año después, Amandus Shearwater recibió una patente para la producción industrial de relojes de ajedrez. En 1886 ya se podían adquirir en las tiendas de Liverpool. Desde 1899, el reloj de ajedrez tiene una “bandera” que indica que faltan menos de tres minutos para que expire el tiempo límite. La idea fue propuesta por D.B. Meyer. En la Fig. La figura 1 muestra uno de los primeros modelos de relojes de ajedrez Ferranti.
El prototipo del actual reloj de ajedrez mecánico apareció en 1900 gracias a las mejoras realizadas por Veenhoff. Casi al mismo tiempo, el estadounidense Henry Warren inventó el reloj eléctrico. Su versión de ajedrez apareció a la venta a mediados de los años 20 del siglo pasado (Fig. 2).
Los primeros ESC del mundo se fabricaron en Kiev en 1964. El algoritmo de funcionamiento no se diferenciaba de los clásicos de torneo. Durante mucho tiempo, los ESC se mejoraron solo en relación con los avances tecnológicos en electrónica: los transistores fueron reemplazados por microcircuitos, indicadores de vacío y descarga de gas: LED y cristal líquido. También contribuyeron los radioaficionados. Se pueden encontrar descripciones de varias variantes de ESC caseras en [1-3], y en [4] hay un diagrama de un accesorio que convierte una microcalculadora común en un reloj de ajedrez. Pero a principios de los años 90 del siglo pasado, el gran maestro estadounidense Robert James Fischer, el undécimo campeón mundial de ajedrez, interrumpió el curso tranquilo de los acontecimientos. Al salir de un largo aislamiento, una vez más sorprendió a todos ofreciéndose a jugar al “ajedrez Fischer” con un “reloj Fischer”. Como referencia: "Fischer Random Chess" se distingue por el hecho de que las piezas alineadas, como de costumbre, en su posición original se intercambian por sorteo antes del inicio del juego. Como resultado, el caballo puede terminar en el lugar de la reina, la torre en el lugar del alfil, etc. En lugar de solo uno, resulta que hay 960 segundos de bonificación variable por cada movimiento realizado. Si, mientras piensas en tu próximo movimiento, constantemente cumples con este bono, la “bandera” en el reloj nunca caerá. Además, la reserva de tiempo puede aumentar. Un jugador de ajedrez experimentado en tales condiciones llevará a la victoria cualquier posición teóricamente ganadora. R. Fischer patentó su reloj [5]. A diferencia del "ajedrez aleatorio", recibieron el apoyo de la FIDE. El nuevo método de control del tiempo se puso en práctica por primera vez en el partido Fischer-Spassky (1992). Y desde 1999, el “Temporizador digital de ajedrez oficial de la FIDE” (Fig. 3) en el modo “Reloj de Fischer” se utiliza en los campeonatos europeos y mundiales de ajedrez por equipos. Los relojes oficiales también ofrecen otros modos no menos interesantes. Hay 12 de ellos en total, los principales se analizan a continuación.
Retraso de tiempo ("reloj retrasado", Andante): después de cada movimiento realizado por uno de los oponentes, la cuenta atrás del tiempo de su oponente no comienza inmediatamente, sino con un retraso, por ejemplo, de 5 segundos. Si durante este tiempo el jugador logra hacer un movimiento, su reloj no cambiará la lectura y el tiempo de bonificación no gastado no se acumula, por lo que el juego "súper rápido" no ofrece ninguna ventaja. Estas regulaciones son comunes en los torneos celebrados bajo los auspicios de la Federación Nacional Estadounidense de Ajedrez (USCF). Con retraso cero, el cronometraje no se diferencia de un reloj de ajedrez mecánico convencional. La desventaja de los "relojes retrasados" es que sus lecturas permanecen sin cambios incluso cuando el juego se juega lo suficientemente rápido. Los jugadores asocian esto involuntariamente con un mecanismo de reloj defectuoso. El aumento de tiempo sin acumulación (“reloj Bronstein”, Adagio) es un modo equivalente al comentado anteriormente, pero el tiempo se agrega no antes, sino después del movimiento realizado (las flechas se mueven hacia atrás). Si se realiza un nuevo movimiento antes de que expire la “adición”, antes de dar otra, las lecturas del reloj automáticamente vuelven a las originales, sin adiciones. El método fue propuesto en los años 70 por el gran maestro soviético D. Bronstein. Psicológicamente, el "reloj Bronstein" es más atractivo que el "reloj de retraso", ya que sus lecturas cambian constantemente, convenciendo a los ajedrecistas de que el mecanismo funciona correctamente. Aumento de tiempo con acumulación (“reloj de Fischer”, “reloj FIDE”, bonificación, progresivo): un algoritmo similar al “reloj de Bronstein”, pero el tiempo de bonificación no utilizado se acumula. La reserva de tiempo después de cada movimiento aumenta en un número determinado de segundos, independientemente de cuánto haya pensado el jugador en este movimiento. Una serie de movimientos “súper rápidos” pueden acumular tiempo suficiente para un análisis prolongado de una posición. Si esto es bueno o malo es algo que los teóricos del ajedrez debaten hasta el día de hoy. Los modos auxiliares (“reloj divertido”, “reloj de arena”, “gong”) hacen que EHS sea atractivo para el consumidor. Al menos eso es lo que piensan los fabricantes. De hecho, después de una partida seria, puedes permitirte relajarte y jugar, por ejemplo, en un modo en el que el tiempo dedicado a pensar en una jugada se suma automáticamente al de tu oponente. Otra modalidad auxiliar, el “gong”, se remonta a los años 30 del siglo pasado, cuando se practicaban torneos masivos en los que todos los participantes jugaban simultáneamente. Se asignaron intervalos de tiempo estrictamente fijados para pensar en cada movimiento, informando a todos de su vencimiento al mismo tiempo con los golpes de un gong real. Un jugador de ajedrez que no tuvo tiempo de hacer un movimiento un par de veces antes del gong era considerado perdedor. Es muy difícil girar las manecillas de un reloj mecánico hacia adelante y hacia atrás. Por lo tanto, implementar con éxito nuevos principios de control del tiempo sólo es posible con la ayuda de la electrónica. Así, con la mano ligera de Fischer, la ESH recibió un “segundo aire”. De acuerdo con las reglas actuales de la FIDE, hoy en día los torneos internacionales se llevan a cabo únicamente con el uso de ECH. Como regla general, los primeros 40 movimientos se juegan con control de tiempo normal y luego se enciende el "reloj de Fischer". Muchas federaciones nacionales de ajedrez, incluida la rusa, están sustituyendo sistemáticamente los relojes mecánicos por electrónicos. Lamentablemente, debido al alto coste de los relojes de la FIDE, estos planes están lejos de estar completos. Como alternativa al ESC, en Internet se pueden encontrar muchos programas que convierten un ordenador personal en un reloj de ajedrez. De los gratuitos, los más famosos son [6-8]. Sus desventajas comunes: solo visualización de la hora digital, imitación de presionar los botones del reloj usando un teclado normal. Se coloca al costado del tablero de ajedrez, un jugador usa la tecla ESC y el otro usa la tecla ENTER. La práctica demuestra que, cuando se juega blitz, para algunos jugadores de ajedrez especialmente expresivos, la potencia de un teclado de ordenador estándar es claramente insuficiente. La visualización de la hora digital hace que sea muy difícil jugar bajo presión de tiempo. Es extremadamente difícil seguir el número de segundos restantes con visión periférica sin distraerse del tablero; inmediatamente nos viene a la mente la cómoda bandera de un reloj de ajedrez normal. Por tanto, además del digital, se necesita un indicador “analógico” en pantalla. Por ejemplo, como en el programa [9], en cuyo estado inicial son visibles dos círculos verdes en la pantalla del monitor. A medida que cada jugador pasa tiempo, los sectores azules crecen en los diales. El juego termina cuando uno de los diales se vuelve completamente azul. Si tomamos como base un método de indicación similar, le agregamos uno digital, proporcionamos modos modernos de seguimiento del tiempo y la capacidad de controlar mediante botones adicionales bastante duraderos y convenientes, obtendremos EHS que no son inferiores a los oficiales. En la Fig. 4 y fig. La Figura 5 muestra los diagramas más simples en los que se pueden conectar dos botones externos (uno para cada oponente) a una computadora, respectivamente a los conectores del puerto LPT o COM. Una corriente de 1...2 mA fluirá a través de los contactos de los botones SB2 y SB5 que se cierran al presionarlos. Este valor puede considerarse óptimo. Con más, los contactos se quemarán rápidamente; con menos, aumenta la probabilidad de un funcionamiento poco confiable debido a la inestabilidad de la resistencia del contacto.
Los botones se pueden colocar tanto en una carcasa común como en dos carcasas separadas con una longitud de cables de conexión de hasta varios metros. Una opción es utilizar dos ratones de ordenador, incluso si están defectuosos. En cada uno de ellos, los contactos de todas las teclas disponibles están conectados en paralelo, lo que permite presionar cualquiera "sin mirar". El resto del "relleno" no se utiliza. Para que la estructura sea mecánicamente estable, retire la bola de goma. Sólo hay un inconveniente: el método "no ajedrecístico" de presionar botones (aunque algunos lo considerarían una ventaja). En la Fig. La Figura 6 muestra un diagrama de un bloque más complejo de botones remotos (BVK). Sus piezas están colocadas dentro del reloj de ajedrez estándar Yantar, cuyo reloj y mecanismo de pulsador no están sujetos a ninguna modificación. Esto fue posible gracias al uso de sensores ópticos de posición sin contacto de los botones ya presentes en el reloj. Los sensores constan de diodos emisores BI1, BI2 y fototransistores duales BL1, BL2.
El zócalo XS1 BVK se puede conectar tanto a los puertos paralelo como a los puertos serie de una computadora. Basta con realizar el cable adecuado según los esquemas que se muestran en la Fig. 7 (al puerto LPT) o en la Fig. 8 (al puerto COM).
Mostrado en la Fig. 5 y 8 enchufes XS1 (DB-9F) están conectados a los enchufes DB-9M del puerto COM1 instalado en las computadoras modernas. El puerto COM2 suele estar equipado con un conector DB-25M, cuya asignación de pines es ligeramente diferente. Los conectores de puertos serie y paralelo de tipos de ordenadores obsoletos, fabricados principalmente en la URSS, son muy diversos. RDA y Polonia. En todos estos casos, el BVK deberá conectarse al conector de la computadora, centrándose en los nombres de las líneas de puerto que se muestran en las figuras. Volvamos a la figura. 6. La corriente a través de los LED emisores VI y BI2 se establece mediante las resistencias R1 y R4 (cuando están conectadas a LPT) o R1-R4 (cuando están conectadas a COM). Los emisores y sus correspondientes fotodetectores (BL1, BL2) están situados de tal forma que la conexión óptica entre ellos queda interrumpida por el balancín del mecanismo pulsador del reloj de ajedrez, estando en la posición adecuada. Por ejemplo, cuando se presiona el botón derecho, no debería haber conexión entre VI1 y BL1, y los fototransistores del conjunto BL1 deberían estar cerrados. Cuando se presionan ambos botones (el reloj se detiene por completo), los fototransistores de ambos conjuntos (BL1 y BL2) se iluminan y abren. Los experimentos han demostrado que las señales de los sensores ópticos alcanzan amplitudes suficientes para ser enviadas directamente a las entradas de los puertos de la computadora solo a una distancia muy pequeña entre los emisores y los fotodetectores. Por lo tanto, BVK proporciona amplificadores inversores para señales de sensores: transistores VT1 y VT2. Sus cargas de colector cuando se conectan al puerto COM son las resistencias R7 y R8. No se requieren resistencias de carga para operar el puerto LPT. El diodo VD1 es un diodo protector en caso de inversión de voltaje en las líneas RTS y DTR del puerto COM. El BVK se monta sobre un tablero de fibra de vidrio con unas dimensiones de 95x15x1 mm. Como se muestra en la Fig. 9, este tablero (4) está pegado desde el interior a la pared superior de la caja del reloj Yantar. Todas las piezas y conductores impresos se encuentran en el lado libre del tablero. En sus extremos opuestos, a una distancia de aproximadamente 85 mm entre sí y cerca de los botones correspondientes 2, se ubican sensores ópticos 3. La distancia entre el diodo emisor y el conjunto de fototransistor que trabaja con él es de 6...8 mm. Otros elementos del BVK están instalados en el tablero de tal manera que no interfieran con el movimiento del balancín 1.
El zócalo XS1 está montado en la pared trasera extraíble de la caja del reloj y está conectado a la placa 4 mediante el mazo de cables 5. Debido a la falta de espacio en la placa, el diodo VD1 y las resistencias R1, R4 están soldados directamente a los contactos del zócalo. En el BVK, diseñado para conectarse solo al puerto LPT, no se pueden instalar el diodo VD1 ni las resistencias R2, R3, R7, R8. Los elementos del sensor óptico (diodos emisores y fototransistores) se extrajeron de ratones de computadora Genius Easy Mouse. Al reemplazarlos con dispositivos similares de otros tipos de ratones, es posible que necesite seleccionar valores de resistencia: R1-R4 para establecer una corriente de 4...8 mA a través de los diodos emisores, y R5, R6 para lograr un funcionamiento confiable de los sensores. . Diodo VD1 y transistores VT1, VT2, los más pequeños. Todas las resistencias son MLT-0,125. La toma DB-9F se puede sustituir por una SNP101-9G u otra que sea adecuada en número de contactos y dimensiones, cambiando en consecuencia las clavijas del cable XP1 (ver Fig. 7 y 8). Junto con cualquiera de las botoneras descritas o con BVK, el programareloj electronico de ajedrez"Para aquellos interesados en los detalles del algoritmo de su funcionamiento, el texto fuente en C también está disponible allí. El programa está desarrollado para el sistema operativo MS DOS y el adaptador de vídeo VGA (640x480 píxeles), lo que permite ejecutarlo en los ordenadores más "antiguos", que a menudo acumulan polvo en los armarios. Puede funcionar en Windows en modo de emulación de DOS. Inmediatamente después de iniciar, debe indicarle al programa cómo controlar el reloj (botones, sensores ópticos, teclas ESC y ENTER en el teclado de la computadora), a cuál de los puertos están conectados los botones o BVK (LPT1, LPT2, COM1, COM2) y seleccione el modo de control del tiempo (reloj con retraso, "reloj Bronstein", "reloj Fischer", reloj de arena). Sólo queda establecer el tiempo asignado a cada jugador durante todo el juego e indicar la cantidad de retraso o aumento de tiempo. La computadora proporciona indicaciones para todos los pasos para configurar los modos. La pantalla principal del programa, mostrada en la Fig. 10, contiene dos esferas redondas.
El tiempo se cuenta tanto de forma analógica (tiempo invertido - sectores blanco y amarillo, tiempo restante - sectores morados) como digitalmente. La visualización en la parte superior de la pantalla muestra la hora actual: las lecturas del reloj interno de la computadora. Usando la tecla 5, el reloj de ajedrez se puede detener y reiniciar temporalmente. Usando la tecla 7, puedes ajustar los valores del contador de movimientos de cualquier jugador (que se muestran en las esquinas inferiores de la pantalla). Esto puede ser necesario si se presiona el botón del reloj por error. Tan pronto como al jugador le queda menos de 1 minuto, aparece una barra blanca de "última milla" en la parte inferior de la pantalla debajo de la esfera de su reloj, que gradualmente se llena de azul. Es lo que utilizan para navegar en la presión del tiempo. Según las reglas de la FIDE, la expiración del tiempo se indica con la parada del cronómetro de ambos oponentes, una señal sonora y la palabra STOP en la pantalla. Se ha eliminado la incapacidad inherente de un juego con reloj mecánico para determinar el ganador cuando las “banderas” caen casi simultáneamente, cuando, independientemente de la posición en el tablero, los jueces registran un empate. El EHS por ordenador también se puede utilizar en otros juegos: damas, bridge deportivo, Go, Renju. Literatura
Autor: S.Ryumik, Chernihiv, Ucrania
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