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摘要

随着全球教育理念革新，寓教于乐已成为教育工具创新的核心范式。本文提出并实现了一款嵌入式三子棋（Tic-Tac-Toe）人机对弈装置，可自动识别棋盘与棋子位置、实现实时人机对弈交互、完成误操作检测与纠正。该装置以STM32F103VET6微控制器为主控，采用V831摄像头搭配改进型Canny算法实现棋盘与棋子高精度识别，借鉴3D打印机结构设计XYZ三轴精密运动平台，通过闭环步进电机与气压吸嘴完成落子操作，软件配套OLED交互界面、双校验机制与内置裁判系统，实现误操作检测纠正与人机实时对弈功能。最终装置在低算力嵌入式平台实现复杂多模态交互，落子重复定位精度达±0.15 mm，单步操作周期≤3.5 s，稳定性良好，为低成本智能教育设备开发提供了可行技术参考。

关键词

STM32F103VET6；V831摄像头；闭环步进电机；三子棋；寓教于乐

参考文献

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基金项目

2025广东省普通高校特色创新类项目（2025KTSCX231）

作者简介

张亦勋（1994—），男，汉族，吉林长春人，实验师，硕士研究生，研究方向：无线电通信、机器人控制；通信作者：缪文南（1985—），男，汉族，广东河源人，副教授，硕士研究生，研究方向：机器人控制。