Vyhledat témata bez odpovědí | Zobrazit aktivní témata Právě je 29 kvě 2020, 16:48




Odpovědět na téma  [ Příspěvek: 1 ] 
 Airsoft / Paintball DOMINATOR - Arduino + RFID 
Autor Zpráva
Desátník
Desátník

Registrován: 14 čer 2018, 11:18
Příspěvky: 7
Nový příspěvek Airsoft / Paintball DOMINATOR - Arduino + RFID
Dnes by som vám rád predstavil projekt, ktorý som kedysi vytváral pre airsoftový tím. Hlavnou požiadavkou bolo naprogramovať zariadenie - DOMINATOR, ktorý by bolo možné ovládať za pomoci RFID tagov, náramkov a kariet.

Čo ten DOMINATOR vlastne je?
Jedná sa o zariadenie, ktoré sa používa pri hraní herného módu King of the Hill, teda kráľa kopca (bodu). Zariadenie by malo disponovať displejom s dvomi časmi pre oba herné tímy. Tím, ktorý sa k DOMINATOR-u dostane stlačí tlačidlo (pri mechanickej verzii) a čas sa začne pripočítavať jeho tímu. (Oba časy sú počiatočne nastavené na 00 hodín, 00 minút a 00 sekúnd). Čas sa pripočítava do momentu, kým bod neobsadí iný tím a tlačidlom nezmení pripočítavanie času na svoju stranu, respektíve v tomto prípade som využil som RFID čítačku, ktorá dokáže čítať karty a kľúčenky na 13.56MHz (existuje aj ekvivalent na 125kHz) a týmto spôsobom môžeme nahradiť mechanické tlačidlá.
Obrázek

Ako teda systém funguje s RFID čítačkou oproti mechanickým tlačidlám?
RFID čítačka dokáže čítať karty a kľúčenky na spomínanej frekvencii vo vzdialenosti do 3-5cm. Vyžaduje sa teda fyzická prítomnosť niektorého člena tímu. Každý člen tímu má kartu, alebo kľúčenku, ktorej kód je vopred zaznamenaný a uložený do programu. Každý kód je priradený k tímu. Načítanie karty signalizuje aj hlásič - buzzer, ktorý oznamuje zmenu. Čas sa začne pripočítavať tímu, ktorý kartu, alebo kľúčenku priložil. Okrem dvoch tímov som využil aj špeciálne kľúčenky pre organizátora, ktorý dokáže po priložení karty zapauzovať čas v prípade sťažnosti hráča na zásah, zranenie, alebo kvôli inej situácii v hre, ktorá by mohla inému tímu priniesť výhodu. Súčasťou systému je ešte jeden používateľ - tzv. eraser, ktorý dokáže časy vynulovať a zapauzovať zároveň. Používa sa napríklad pri neplatnom odštartovaní hry, neplatnom priložení kľúčenky (napríklad vyradený hráč). Systém nie je limitovaný počtom členov tímu, záleží najmä od pamäťovej náročnosti pre beh programu, nakoľko celý systém pracuje s interným timerom - millisom.

Aký hardvér bol využitý?
    Riadiaci mikrokontróler - Arduino Nano/Atmega328P

    2x led diódy - indikácia, ktorému tímu sa pripočítava čas (modrá/červená)
    20x4 LCD displej - displej s real-time časmi tímov
    2x relé - pre pripojenie svetiel na 230V (SSR/elmg.) - napríklad v noci - funkčnosť na základe ledky
    1x hlásič
    1x RFID čítačka RC522 na 13.56MHz
    12x karty/kľúčenky/tagy (5x pre tímy, 1x organizátor, 1x eraser)

Princíp programu: Program pracuje s millisom, čo je procesorový čas od zapnutia. V pravidelných intervaloch, raz za 0.01 sekundy sa vykoná logika systému, ktorá overuje, či sa už niektorému tímu má pripočítavať čas, ak áno, čas sa počíta a vyobrazuje, teda 100x sa vypíše na LCD displej za sekundu, teda 100x refresh/sekunda. Pri využití intervalu 0.001 sekundy bol systém nepresný a komunikácia s rýchlosťou 1000x refresh/sekunda po I2C zbernici na displej nefungovala korektne, nakoľko nejaký čas zaberalo aj samotné čítanie kariet. Knižnica RFID pre čítačku RC522 dokáže prerušením indikovať záznam karty, čo aktivuje hlásič. Na základe výsledku overenia cez jednoduchú if podmienku s adresami kariet (fyzickými) aktivujeme premennú, ktorá pracuje s časom a má v sebe logiku - desatiny, sekundy, minúty a hodiny.

V systéme sú 2 podprogramy, ktoré sú tvorené bool premennými. Každá bool premenná je pre jeden tím. Ak sa nastaví na true, začne sa vykonávať logika pre ten daný tím. Ak sa priloží kľúčenka rovnakého tímu, nič sa nezmení. Ak sa priloží kľúčenka iného tímu, bool pre tím, ktorému sa počítač čas sa zmení na false a pre tím, ktorému sa začne počítať čas na true. Ak kľúčenku priloží organizátor, obe bool premenné sa nastavia na false. Hodnoty - sekundy, minúty a hodiny sú uložené v dynamických globálnych premenných, s ktorými sa vo vnútri true boolových hodnôt pracuje. Ak kľúčenku priloží eraser, obe bool premenné sa nastavia na false a všetky globálne premenné na 0.

Aký je maximálny časový rozsah systému?
Maximálny časový rozsah pri aktuálnom nastavení pozície na LCD displeji je maximálny rozsah 99 hodín, 59 minút, 59 sekúnd. V skutočnosti ale systém dokáže bežať až takmer 50 dní do pretečenia millisu. Pre koho je systém vhodný? Systém je vhodný pre tímy, amatérskych hráčov, ktorí si chcú hru prikrášliť, taktiež aj pre niekoľko-dňové akcie typu Fort Benning, možnosť využiť v externých i interných priestoroch, vhodné aj pre športový areál prevádzkujúci Airsoft/Paintball. Nastavenie adries a program sa nahrá iba raz a funguje nepretržite, až ho hráči "zodrú" I keď... Skôr zničia.. Celý systém je možné osadiť i na DPS. Rozmer závisí najmä od použitého displeja, dá sa použiť 20x4 ako na foto vyššie, alebo 16x2, ktorý dokáže výrazne zmenšiť výsledný rozmer DPS.

Niečo z testovania: - princíp funkčnosti - VIDEO:
Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=cx90uJY1UUM
Ukážka zariadenia od pána z USA, pre ktorého som vyhotovil softvér:
Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=hoUdVkM5rJo
Wiring Arduino pin --> periféria (kompatibilné pre R3 dosky + Nano)
Arduino a prepojenie s LCD s I2C prevodníkom:
    A4 --> SDA
    A5 --> SCK/SCL
    5V --> Vcc
    GND --> GND

Arduino a prepojenie s čítačkou:
    RC522 3.3V --> 3.3V
    GND --> GND
    D9 --> RST
    D10 --> CS
    D11 --> MOSI
    D12 --> MISO
    D13 --> SCK

Arduino a prepojenie hlásiča - v prípade 3-pinového treba priviesť ešte 5V z Arduina:
    D5 --> INPUT
    GND --> GND

Arduino a prepojenie LED + relé:
    5V --> 5V relé
    GND --> GND
    D3--> Anóda dióda + relé IN1
    D4 --> Anóda dióda + relé IN2

Knižnice:

Program pre Arduino (načítanie adries kariet a kľúčeniek) - NEREPREZENTUJE DOMINATOR! IBA NAČÍTANIE ADRIES KARIET, KTORÉ SA POUŽÍVAJÚ V APLIKÁCII DOMINATORA:
Kód:
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define RST_PIN         9
#define SS_1_PIN        10
#define NR_OF_READERS   1
byte ssPins[] = {SS_1_PIN};
MFRC522 mfrc522[NR_OF_READERS];
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  SPI.begin();
  for (uint8_t reader = 0; reader < NR_OF_READERS; reader++) {
    mfrc522[reader].PCD_Init(ssPins[reader], RST_PIN);
    Serial.print(F("Reader "));
    Serial.print(reader);
    Serial.print(F(": "));
    mfrc522[reader].PCD_DumpVersionToSerial();
  }
}

void loop() {
  for (uint8_t reader = 0; reader < NR_OF_READERS; reader++) {
    if (mfrc522[reader].PICC_IsNewCardPresent() && mfrc522[reader].PICC_ReadCardSerial()) {
      Serial.print(F("Reader "));
      Serial.print(reader);
      Serial.print(F(": Card UID:"));
      dump_byte_array(mfrc522[reader].uid.uidByte, mfrc522[reader].uid.size);
      Serial.println();
      Serial.print(F("PICC type: "));
      MFRC522::PICC_Type piccType = mfrc522[reader].PICC_GetType(mfrc522[reader].uid.sak);
      Serial.println(mfrc522[reader].PICC_GetTypeName(piccType));
      mfrc522[reader].PICC_HaltA();
      mfrc522[reader].PCD_StopCrypto1();
    }
  }
}

void dump_byte_array(byte *buffer, byte bufferSize) {
  for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {
  }
  Serial.print("Kod:");
  unsigned long kod = 10000 * buffer[4] + 1000 * buffer[3] + 100 * buffer[2] + 10 * buffer[1] + buffer[0]; //finalny kod karty
  Serial.print(kod);
}

Schéma zapojenia komponentov pre DOMINATOR (kompatibilná pre Arduino Uno, Nano, Mega 1280/2560, čip ATMega328P)
Obrázek
Ak vás projekt zaujal, navštívte i môj web, kde sa môžete o projekte dozvedieť viac: https://arduino.php5.sk/airsoft-dominator.php
Cieľom článku bolo ukázať využitie Arduina ako herného prvku - DOMINATORA pre extrémne športy typu Airsoft, Paintball, Nerf Wars.


09 srp 2019, 21:48
Profil
Zobrazit příspěvky za předchozí:  Seřadit podle  
Odpovědět na téma   [ Příspěvek: 1 ] 

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 8 návštevníků


Nemůžete zakládat nová témata v tomto fóru
Nemůžete odpovídat v tomto fóru
Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru
Nemůžete přikládat soubory v tomto fóru

Hledat:
Přejít na:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group.  Designed by STSoftware for PTF.  Český překlad – phpBB.cz
Kontakt: info(zavinac)airsoft-forum.cz