Tlačidlový DOMINATOR - stopky pre Airsoft | Paintball

Entity v projekte tlačidlový DOMINATOR:

Tím RED

Tím GRE

Rozhodca

Eraser

Popis projektu Tlačidlový DOMINATOR

Tlačidlový DOMINATOR je zariadenie - stopky pre športy typu Airsoft, Paintball, ktoré vzniklo ako ekvivalent k projektu RFID Dominator. Rozdielom je implementácia tlačidlového vstupu pre hráčov namiesto RFID vstupu kartou. Stopky využívajú riadiaci mikrokontróler Arduino (Arduino Uno / Nano), prípadne samostatný čip (Atmel) ATmega328P, ktorý ovláda celú logiku systému. Súčasťou stopiek je LCD znakový displej rozmeru 16x2 (16 znakov x 2 riadky), respektíve 20x4, na ktorom sa dynamicky vyobrazujú časy jednotlivých tímov. V hre sú implementované 2 tímy - RED tím a GRE tím, ktoré proti sebe hrajú a snažia sa o obsadenie a následné udržanie tohto bodu po čo najdlhšiu dobu. Na začiatku hry sú na displeji vypísané časy 00 hodín, 00 minút, 00 sekúnd pre RED tím, GRE tím.

Tlačidlový DOMINATOR využíva tlačidlový vstup pre akciu obsadenia bodu členom tímu, rovnako aj pre vstup entity rozhodcu a erasera. Celkom teda 4 tlačidlá pre 4 entity systému (tím RED, tím GRE, Rozhodca, Eraser), využívajú sa spínacie tlačidlá zapojené v režime INPUT_PULLUP. Stlačením tlačidla sa privedie GND signál na vstupný digitálny vývod Arduina (Active-LOW spínací signál). Používajú sa spínacie tlačidlá, nie rozpínacie (nereagovali by na logiku systému, boli by vždy všetky softvérovo "stlačené"). Časy sú vypísané na LCD znakový displej rozmeru 16x2, prípadne 20x4, ktorý komunikuje s riadiacim mikrokontrolérom po I2C zbernici.

Ak tím člen tímu RED obsadí bod stlačením tlačidla, spustí sa buzzer, ktorý krátkym pípnutím ohlási zmenu na bode. Následne sa rozsvieti LED dióda tímu RED na tomto stanovišti a na displeji sa začne pripočítavať čas pre tento tím. V prípade, že bod obsadí tím GRE a člen tímu stlačí príslušné tlačidlo, opäť sa ozve buzzer, rozsvieti sa dióda tímu GRE, čas tímu RED sa pauzuje a počíta sa čas tímu GRE, ktorý bod obsadil. Ak svoje tlačidlo stlačí organizátor (rozhodca), oba časy sa zapauzujú až do momentu, kým nevykoná používateľský vstup člen niektorého z tímov. Tento typ vstupu je tak vhodný pre spustenie prestávky, ale môže taktiež ukončiť hru pre jej vyhodnotenie. Tlačidlový DOMINATOR má ešte štvrté tlačidlo pre entitu eraser, ktorá oba časy zapauzuje a vynuluje na počiatočné hodnoty ako po spustení stopiek Tlačidlový DOMINATOR. Slúži pre reštart hry, inicializáciu novej hry.

Projekt je vhodný pre Airsoft akcie, športové areály, čí Airsoft tímy, ktoré si môžu dané zariadenie zostrojiť. Výhodou systému Tlačidlový DOMINATOR je, že ho je možné klonovať a vytvoriť si X bodov s totožnou konfiguráciou prostredníctvom strojového kódu, ktorý je možné nahrávať do neobmedzeného počtu Arduino dosiek a čipov a zaručuje totožný chod aplikácie. Hráči tak môžu v hre obsadzovať viacero bodov, pričom sa na konci hry sčíta čas, ako dlho bol ktorý bod obsadený ktorým tímom. Je možné využiť aj tlačidlá s integrovanou dútnavkou, ktorá zlepší čítateľnosť a odhalí farbu jednotlivých tlačidiel v šere, tme.

• Základná verzia - reaguje okamžite na stlačenie tlačidla tímu pre obsadenie bodu
• Rozšírená verzia - vyžaduje držanie tlačidla príslušného tímu po dobu 5 sekúnd pre obsadenie bodu
• V prípade Rozhodcu / Erasera je reakcia systému na stlačenie okamžitá

Výpis časov na LCD znakovom displeji 20x4:

Kompatibilný riadiaci hardvér pre tlačidlový DOMINATOR:

Arduino UNO
Kúpiť GME.sk
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

Arduino Nano
Kúpiť GME.sk
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

ATmega328P - DIP28
Kúpiť GME.sk
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

ATmega328P - SMD
Kúpiť GME.sk
Kúpiť Techfun.sk

Periférie pre tlačidlový DOMINATOR:

LCD znakový displej 16x2 / 20x4
Kúpiť GME.sk
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

I2C prevodník pre LCD displej
Kúpiť GME.sk
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

4x spínacie tlačidlo (pushbutton)
Kúpiť GME.sk
Kúpiť Techfun.sk

Hlásič
Kúpiť RLX.sk
Kúpiť Techfun.sk

2x LED diódy
Kúpiť GME.sk
Kúpiť Techfun.sk

Princíp funkčnosti projetku Tlačidlový DOMINATOR po hardvérovej stránke:

Tlačidlá sú zapojené v režime INPUT_PULLUP, využívajú interný 20 kΩ PULLUP rezistor, ktorý drží logickú úroveň HIGH na digitálnom vstupe. Pri stlačení tlačidla sa privedie signál úrovne LOW na digitálny vstup. Na základe typu tlačidla a použitej verzie firmvéru dokáže Arduino overiť dĺžku držania tlačidla, pričom sa nezávisle na tom vykonáva aj logika počítadla. Pri splnení podmienky zmeny na bode spustí Arduino pípnutie buzzra, aplikuje digitálne stavy na LED diódy. Logika systému sa nezávisle na stavoch digitálnych vstupov vykonáva každých 1000 ms - 1 Hz rutina (časované cez funkciu millis(), t.j. cez Timer 0). V tejto rutine sa vykonáva kontrola aktívneho tímu s následným pripočítaním času. Čas je dynamicky vykreslený na LCD znakovom displeji 20x4, alebo 16x2. Displej komunikuje s Arduinom po I2C zbernici s hodinovým signálom (SCL) 100 kHz - Standard Speed. Prepis displeja tak trvá do cca 15 ms, pričom sa prepisuje iba riadok daného tímu, ktorý je na bode aktívny. Pri vážnom záujme možno rozšíriť firmvér pre hru DOMINATOR na 3 alebo 4 tímy.

Tabuľkové zapojenie vývodov - Tlačidlový DOMINATOR - plne odpovedá schéme zapojenia:

K projektu Tlačidlový DOMINATOR je dostupná Shareware verzia zdarma vo formáte strojového kódu (.hex), ktorý je kompatibilný pre AVR ATmega328P (Arduino Uno, Nano, Pro Mini). Verzia umožňuje merať maximálne 15 sekúnd hry pre každý tím, pričom je časy možné resetovať cez Eraser tlačidlo. Cieľom verzie je overiť kompatibilitu s vašim hardvérom. V Github repozitári je dostupný strojový kód. Firmvér funguje pre najpoužívanejšie I2C adresy prevodníkov 0x27 a 0x3F, ale podporuje aj špecifické adresy pozmenené na moduloch. Strojový kód je možné nahrať do mikrokontroléru Arduino Uno cez softvér AVRDUDE - súčasť Arduino IDE, prípadne s GUI rozhraním cez XLoader - ľahšie na použitie.

AVRDUDE je nutné spustiť cez CMD (príkazový riadok) je nainštalované s prostredím Arduino IDE. Nachádza sa v C:/Users/User/Documents/ArduinoData/packages/arduino/tools/avrdude/6.X.X-arduino/bin

XLoader je Windows aplikácia (spusiteľný .exe nástroj) s jednoduchým grafickým rozhraním, ktoré umožňuje výber firmvéru - strojového kódu (.hex), cieľovej platformy a vie dynamicky ukázať COM port, na ktorom sa zariadenie nachádza.

Dostupný firmvér (Shareware) - Tlačidlový DOMINATOR