Podmioty w projekcie przycisku DOMINATOR:

Drużyna RED

Drużyna GRE

Sędzia

Gumka

Opis projektu Przycisk DOMINATOR

Przycisk DOMINATOR to urządzenie - stoper do sportów takich jak Airsoft, Paintball. Stoper wykorzystuje mikrokontroler Arduino (Arduino Uno/Nano) lub osobny układ (Atmel) ATmega328P, który steruje całą logiką systemu. Stoper posiada wyświetlacz znakowy LCD o wymiarach 16x2 (16 znaków x 2 linie) lub 20x4, który pokazuje czasy poszczególnych drużyn. W grze są 2 drużyny - RED team i GRE team które grają przeciwko sobie i zajmują wyimaginowany punkt, który jest tworzony przez to urządzenie - DOMINATOR. Na początku gry wyświetlacz pokazuje czasy 00 godzin, 00 minut, 00 sekund dla RED team , zespół GRE .

Przycisk DOMINATOR wykorzystuje dane wejściowe przycisku do działania członka zespołu, a także dane wejściowe sędziego i elementu wymazującego. Zatem łącznie 4 przyciski dla 4 jednostek systemu, używane są przyciski przełączające podłączone w trybie INPUT_PULLUP. Naciśnięcie przycisku podaje sygnał GND do wejścia cyfrowego Arduino (sygnał przełączania Active-LOW). Używane są przyciski przełączania, a nie przyciski przełączania (nie odpowiadałyby logice systemowej, wszystkie byłyby zawsze „wciśnięte”). Przycisk DOMINATOR występuje w dwóch wersjach: Wersja podstawowa natychmiast reaguje na przycisk zajętości punktu. Wersja zaawansowana wymaga przytrzymania przycisku przez 5 sekund, aby skutecznie zająć punkt. Czasy wyświetlane są na wyświetlaczu znakowym LCD 16x2 lub 20x4, który komunikuje się z mikrokontrolerem sterującym poprzez magistralę I2C. Jeśli drużyna drużyny RED zajmie punkt przez naciśnięcie przycisku, włączy się brzęczyk, który krótkim sygnałem dźwiękowym ogłosi zmianę punktu. Następnie dioda LED drużyny RED na tej stacji zaświeci się, a wyświetlacz zacznie dodawać czas dla tej drużyny.

Jeśli punkt jest zajęty przez drużynę GRE i członek drużyny naciśnie odpowiedni przycisk, brzęczyk zabrzmi ponownie, dioda LED drużyny GRE zaświeci się, czas drużyny RED zostanie wstrzymany, a Obliczany jest czas zespołu GRE, który punkt jest zajęty. Jeśli organizator (sędzia) naciśnie swój przycisk, oba razy zostaną wstrzymane, dopóki członek jednej z drużyn nie wprowadzi danych przez użytkownika. Ten rodzaj danych wejściowych jest zatem odpowiedni do rozpoczęcia przerwy, ale może również zakończyć grę w celu oceny. Przycisk DOMINATOR posiada czwarty przycisk dla elementu gumki, który wstrzymuje i resetuje oba razy do wartości początkowych jak po uruchomieniu stopera Button DOMINATOR. Służy do ponownego uruchamiania gry, inicjowania nowej gry. Projekt nadaje się na imprezy airsoftowe, obiekty sportowe lub zespoły Airsoft, które mogą budować sprzęt. Zaletą systemu Button DOMINATOR jest to, że można go sklonować i utworzyć X punktów o tej samej konfiguracji za pomocą kodu maszynowego, który można załadować na nieograniczoną liczbę płytek i układów Arduino i gwarantuje identyczne działanie aplikacji. Gracze mogą w ten sposób zdobyć więcej punktów w grze, natomiast na koniec gry doliczany jest czas, o ile który punkt był zajęty przez którą drużynę. Możliwe jest również użycie przycisków ze zintegrowaną świecą żarową, co poprawia czytelność i eksponuje kolor poszczególnych przycisków w ciemności.

Lista czasów na wyświetlaczu znakowym LCD 20x4:

Kompatybilny sprzęt sterujący do przycisku DOMINATOR:

Arduino UNO

Arduino Nano

ATmega328P - DIP28

ATmega328P - SMD

Peryferia do przycisku DOMINATOR:

Wyświetlacz znakowy LCD 16x2 / 20x4

Konwerter I2C do wyświetlacza LCD

4x przycisk

Brzęczyk

2x diody LED

Zasada funkcjonalności projektu Przycisk DOMINATOR po stronie sprzętowej:

Przyciski połączone są w trybie INPUT_PULLUP, wykorzystują wewnętrzny rezystor 20 kΩ PULLUP, który utrzymuje poziom logiczny HIGH na wejściu cyfrowym. Po naciśnięciu przycisku na wejście cyfrowe podawany jest sygnał LOW. Na podstawie typu przycisku i używanej wersji oprogramowania układowego Arduino może zweryfikować długość przytrzymania przycisku, a logika licznika jest wykonywana niezależnie. Gdy warunek zmiany w punkcie zostanie spełniony, Arduino wyzwala brzęczenie, nakładając stany cyfrowe na diody LED. Logika systemu jest wykonywana co 1000 ms - 1 Hz procedura (zsynchronizowana za pomocą funkcji millis(), tj. za pomocą timera 0), niezależnie od stanu wejść cyfrowych. W tej procedurze wykonywana jest aktywna kontrola zespołu, po której następuje czas. Czas jest dynamicznie kreślony na wyświetlaczu LCD 20x4 lub 16x2 znaków. Wyświetlacz komunikuje się z Arduino za pośrednictwem magistrali I2C z sygnałem zegarowym (SCL) 100 kHz - Standard Speed. Przepisywanie wyświetlacza trwa więc do ok. 15 ms, podczas gdy nadpisywana jest tylko linia danego zespołu, która jest aktywna w danym punkcie. Przy poważnym zainteresowaniu oprogramowanie układowe DOMINATORA można rozszerzyć do 3 lub 4 zespołów.

Tabela połączeń zacisków - Przycisk DOMINATOR - w pełni odpowiada schematowi elektrycznemu:

---

Dostępne oprogramowanie (Shareware) - Przycisk DOMINATOR

---

Nazwa oprogramowania (w folderze button_dominator)	Zaprojektowany dla	Pobierać
0x27.ino.hex	Wyświetlacz znakowy LCD 16x2 lub 20x4 z konwerterem I2C, który komunikuje się pod adresem 0x27	Pobierz oprogramowanie
0x3F.ino.hex	Wyświetlacz znakowy LCD 16x2 lub 20x4 z konwerterem I2C, który komunikuje się pod adresem 0x3F	Pobierz oprogramowanie

W przypadku najnowszych chińskich klonów Arduino Nano, które posiadają "Stary Bootloader", konieczne jest nagrywanie z prędkością 57600 bodów/s! Dla innych wersji z nowszym Bootloaderem 115200 bodów/s (ta prędkość jest również wykorzystywana w poleceniu AVRDUDE do ładowania kodu maszynowego).

---

Wgrywanie wersji Shareware projektu Button DOMINATOR do Arduino przez XLoader

---

---

Ogólny samouczek wideo dotyczący wgrywania oprogramowania układowego do Arduino przez Xloader

---

---

Skaner I2C - program do odczytu adresu konwertera I2C dla wyświetlacza LCD

---

Oczekiwane wyjście skanera I2C:

---

Biblioteka Wire jest wbudowana w Arduino IDE, nie jest wymagana instalacja. Program można skompilować i zweryfikować komunikację poprzez magistralę I2C z wyświetlaczem znakowym LCD. Konwerter I2C należy przed wczytaniem programu podłączyć do Arduino do sprzętowych terminali I2C (SCL na A5, SDA na A4), wystarczy nawet bez wyświetlacza. Pobrany adres wyświetlacza musi być dostarczony do pomyślnej kompilacji dla Arduino wraz z identyfikatorem UID kart RFID.

#include <Wire.h>
 
 
void setup()
{
  Wire.begin();
 
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);             // Leonardo: wait for serial monitor
  Serial.println("\nI2C Scanner");
}
 
 
void loop()
{
  byte error, address;
  int nDevices;
 
  Serial.println("Scanning...");
 
  nDevices = 0;
  for(address = 1; address < 127; address++ )
  {
    // The i2c_scanner uses the return value of
    // the Write.endTransmisstion to see if
    // a device did acknowledge to the address.
    Wire.beginTransmission(address);
    error = Wire.endTransmission();
 
    if (error == 0)
    {
      Serial.print("I2C device found at address 0x");
      if (address < 16)
        Serial.print("0");
      Serial.print(address,HEX);
      Serial.println("  !");
 
      nDevices++;
    }
    else if (error==4)
    {
      Serial.print("Unknown error at address 0x");
      if (address < 16)
        Serial.print("0");
      Serial.println(address,HEX);
    }    
  }
  if (nDevices == 0)
    Serial.println("No I2C devices found\n");
  else
    Serial.println("done\n");
 
  delay(5000);           // wait 5 seconds for next scan
}