4×4 Elektronisches Schachbrett-Prototyp – RFID & Arduino Integration
Komponenten und Materialien
| Hall-Effekt-Sensor (A1126LUA-T, omnidirektional) | × | 16 |
| Lötfreies Breadboard (Full Size) | × | 1 |
| LED 5mm (generic) | × | 16 |
| RFID-Reader 125 kHz (UART) + Antenne | × | 1 |
| Arduino Mega 2560 | × | 1 |
| RFID-Tag 3M | × | 2 |
Benötigte Werkzeuge & Materialien
- Plexiglas
- Glanzpapier
- Holzleisten
- Acrylfarbe (dunkelgrün & creme) ×2
- 10mm Rundmagnete
- Bauer & Dame Schachfiguren
- Lötkolben & Zubehör
Apps und Online-Dienste
- Arduino IDE
Über dieses Projekt
Hallo Maker,
Ich bin Tahir Miriyev, 2018 Absolvent der Middle East Technical University, Ankara (Angewandte Mathematik). Ich liebe es, Dinge zu bauen – besonders wenn Handwerk, Elektronik, Design und Programmierung zusammenkommen. Durch einen einzigartigen Prototyping-Kurs an der Industriedesign-Abteilung konnte ich ein spannendes Semesterprojekt (4 Monate) realisieren. Aufgabe: Kreativen Ansatz für ein bestehendes Produkt finden und mit Arduino/Sensoren umsetzen.
Ich dachte an Schach. Recherche zeigte: Bisherige Projekte nutzen fertige Schach-Engines (alle Züge programmiert) auf Raspberry Pi mit MUXen, LEDs und Reed-Schaltern. Mein Ansatz: Keine externe Schach-Engine, sondern kreative Lösung für das Figurenerkennungs-Problem mittels RFID-Reader, Hall-Sensoren und Arduino Mega.

Das Figurenerkennungs-Problem
Angenommen, ein Schachbrett mit "Gehirn" (Mikrocontroller). Sie heben eine Figur an und setzen sie woanders hin. Das Brett muss erkennen: Welche Figur? und Wo hingesetzt?
Hall-Sensoren / Reed-Schalter (Magnet unter jeder Figur) erkennen nur Ob eine Figur auf dem Feld steht, nicht welche. Die klassische Lösung: Schach-Engine mit Startaufstellung – der Controller "weiß" anfangs, wo jede Figur steht, und verfolgt Züge. Limitation: Man kann nicht beliebig Figuren platzieren und analysieren – muss immer von Startposition beginnen.
Meine Lösung: RFID + Hall-Sensoren
- RFID-Reader an der Brettvorderseite.
- Jede Figur hat Magnet (für Hall-Sensor) UND einen einzigartigen RFID-Tag.
- Vor dem Platzieren: Figur an RFID-Reader halten → ID wird gelesen, Figur identifiziert, im Speicher gespeichert → dann beliebig auf ein Feld setzen.
- Hall-Sensoren (statt Reed-Schalter) vereinfachen Schaltung: Senden digital 0/1 (Figur da / nicht da).
- LEDs pro Feld: Wenn Figur angehoben wird, leuchten alle legalen Zielfelder auf – pädagogisch für Schachlerner!
Trotz mehrerer Techniken bleibt das Projekt einfach und verständlich. Keine 8×8-Version (64 Hall-Sensoren in Türkei zu teuer), daher 4×4-Demo mit zwei Figuren: Bauer & Dame. Statt Engine: eigener Arduino-Code generiert alles.
Empfehlung: Erst das illustrative Video anschauen für intuitives Verständnis.
Hinweis 1: Eine rote LED (links außen) defekt – irrelevant.
Hinweis 2: RFID in DIY nicht ideal (aus Erfahrung). Viele Versuche nötig, bis Reader ID zuverlässig liest. Serial Monitor muss offen sein – das Lesen ist "kopfzerbrechend". Selber testen empfohlen.








Schritt-für-Schritt Bauanleitung
- Brettbasis: 21×21 cm Pappe + Wände für 16 Felder (A–D, 1–4). 16 Hall-Sensoren (3 Beine) + 16 LEDs (2 Beine) in die Felder stecken (Pappe ist dünn).
- Löten: Sensor- & LED-Beine an Jumper-Kabel löten. Farbkodierung für +/- (LEDs) und VCC/GND/PIN (Hall) empfohlen. PCB mit WS2812 wäre eleganter, aber Handarbeit gewollt. Alle GND zu gemeinsamer Leitung → Arduino GND. Wichtig: Hall-Sensoren sind omnidirektional – Polung des Magnets egal. 0 = Magnet nah, 1 = Magnet weg (>5mm).
- Unterbau: Zweite 21×21 cm Pappe, Arduino Mega + langes Breadboard befestigen. 4 Wände dazwischen kleben. Fritzing-Schema folgen. RFID-Reader zum Schluss setzen.
- Test: Alle LEDs & Sensoren mit Basis-Code testen. Nicht überspringen!
- Figuren vorbereiten: Bauer & Dame: 10mm Magnet unten + RFID-Tag. IDs via Serial Monitor auslesen.
- Hauptcode starten & testen!
- (Optional) Holzarbeiten für natürlicheres Aussehen.
Weitere Fotos & Videos














Danke fürs Lesen! Testet alles und schreibt Kommentare zu Fehlern, Verbesserungen, Ideen. Bei Fragen: miriyevt@gmail.com oder Skype: tahir.miriyev9r1. Viel Erfolg!
Code (thinK_code.ino)
Stark kommentiert für Nachvollziehbarkeit. Logik wirkt anfangs komplex, wird aber klarer beim Eintauchen.
Notation: Felder wie echtes Schach A1–D4, im Code als Array-Indizes 00–33 (Zeile, Spalte).
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial RFID(11, 12);
// Variablen für Positionen, IDs, Matrizen...
int empty_pos[2];
int figure_pos[2][2]; // [Figur][x,y] + Typ
int new_id[14] = {0};
int id_type_matrix[4][4] = {{0}};
int queen_id[14] = {2,53,65,48,48,56,51,49,55,70,65,51,52,3};
int pawn_id[14] = {2,53,65,48,48,56,51,56,67,49,56,52,68,3};
// ... Pin-Definitionen für 16 Hall-Sensoren (Pins 44-37, 2-10) & 16 LEDs (Pins 22-37)
void setup() {
RFID.begin(9600); Serial.begin(9600);
// PinModes für alle Sensoren (INPUT) & LEDs (OUTPUT)
read_tags(); delay(1000);
first_figure(); delay(1000);
Serial.end(); RFID.end(); delay(5000);
Serial.begin(9600); delay(1000); RFID.begin(9600); delay(1000);
read_tags(); delay(5000);
second_figure(); delay(1000);
}
void loop() { figure_reading(); }
// Funktionen: compare_ID, read_tags, first_figure, second_figure,
// leds_off, move_queen (zeigt legale Züge), figure_reading (Hauptlogik:
// Figuren erkennen, Positionen speichern, angehobene Figur bestimmen,
// legale Zielfelder per LEDs anzeigen, Rekursion)
Schaltplan (Fritzing)
Etwas komplex, aber Idee klar. Erste Fritzing-Nutzung – Verbindungen könnten präziser sein. Alles im Schema notiert.
Hinweis: Genaues RFID-Reader-Modell (125kHz UART) nicht in Fritzing-DB. YouTube-Tutorials helfen beim Anschluss.
4x4demo_q0nvG3T3nS.fzz
Herstellungsprozess
- Warum Rapid Prototyping für erfolgreiche Produktentwicklung unverzichtbar ist
- Elektronische Tinte (E-Ink): Funktionsweise, Geschichte und zukünftige Anwendungen
- Raspoulette: Solar-betriebenes autonomes Hühnerklappen-System Prototyp
- Prototyp- vs. Serien-Spritzgießwerkzeuge: Die richtige Form für Ihr Projekt
- Innovative elektronische Haut ahmt menschliches Schmerzempfinden in Echtzeit nach
- Den richtigen PCB-Prototyp-Hersteller wählen: Ein umfassender Leitfaden
- Wichtige PCB-Prototyping-Begriffe – Teil 2: Glasübergangstemperatur (Tg) erklärt
- Prototyping erklärt: Der entscheidende Validierungsschritt für Startups
- Elektronische Pumpen erklärt: Typen, Anwendungen & Einsatzbereiche
- Elektronische Zündanlage: Aufbau, Funktion, Vorteile & Diagnose