เกมยิง Arduino V3: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-31 10:25

เกมนี้เหมาะสำหรับคุณที่ใช้ปืนอัดลมหรือ co2 เพื่อยิงไปที่เป้าหมาย มันเป็นเกม

สำหรับข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับเกมและการสนับสนุน:

www.facebook.com/arduinoshooting/

สำหรับหน้าบล็อกของฉันเกี่ยวกับเกม:

shootinggameblog.wordpress.com

สำหรับรหัสเกี่ยวกับเกม:

github.com/shootinggame82/Shooting-game-v3

เกมยิงคือ x เป้าหมายที่ไร้สาย แต่ละเป้าหมายมีเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนที่ตรวจจับการสั่นสะเทือนที่ได้รับเมื่อมีการตี เซ็นเซอร์ไร้สายคือชิป Atmega328 (ชิป Arduino Uno) และชาร์จแบตเตอรี่ Li-Po

ตัวควบคุมหลักสำหรับเกมนี้ควบคุมโดย Arduino และควบคุมแบบอนุกรมจาก Raspberry Pi

เกมนี้ทำงานอย่างไร มันคือ 3 โหมดเกม:

Quicktime: เล่น X รอบแล้วยิงให้เร็วที่สุดเท่าที่คุณจะทำได้ในแต่ละเป้าหมาย

โหมดเวลา: ยิงเป้าหมายให้ได้มากที่สุดเท่าที่คุณจะทำได้ใน X วินาที

Rapidfire: ยิง X นัดในเวลาที่เร็วที่สุด

ระบบของเราส่งสัญญาณ NRF24L01 เพื่อให้ได้ระยะห่างที่ดีจากตัวควบคุมหลัก ทำงานบน 2.6 GHz (เหมือนกับ WiFi ที่ทำงานบน)

ในโครงการที่ผ่านมาของฉัน ฉันเคยใช้ Piezo ในการสั่น แต่ตอนนี้ใช้ Vibration Sensor Switch แล้ว แต่คุณยังสามารถใช้ Piezo ได้หากคุณสร้างเกมนี้ในเวอร์ชันเก่า

เกมดังกล่าวมีหน้าจอสัมผัส Raspberry Pi 7 ที่เก็บระบบเว็บที่คุณควบคุมเกมผ่านเครื่องพิมพ์เทอร์มินัลจะพิมพ์ผลลัพธ์

เสบียง

สำหรับเครื่องส่ง:

• X Atmega328 พร้อม Arduino Bootloader (ขึ้นอยู่กับจำนวนเป้าหมาย)
• X สวิตช์เซ็นเซอร์สั่นสะเทือน
• X ไฟ LED สีน้ำเงิน
• X ไฟ LED สีเขียว
• X Led สีแดง
• แบตเตอรี่ Li-Po X 3.7v
• โมดูลเครื่องชาร์จ Li-Po X FC-75 (หรือรุ่นอื่น)
• ตัวเก็บประจุ X 100 ยูเอฟ
• X เคสสำหรับเซ็นเซอร์
• X LD1117V33 (ทำให้เครื่องส่งสัญญาณ 3.3 V ปลอดภัย)
• โมดูล X NRF24L01
• X x 3 ตัวต้านทาน 220 โอห์ม (ต้องการ 3 ตัวสำหรับหนึ่งเป้าหมาย)
• X 16 MHz คริสตัล
• X x 2 Unplorized Capacitors 22 pF (2 จำเป็นสำหรับหนึ่งเป้าหมาย)

สำหรับ Arduino หลัก:

• 1 Arduino (แนะนำให้ใช้ Nano หรือ Uno ต้องมี USB)
• 1 โมดูล NRF24L01
• ตัวเก็บประจุ 1 10 ยูเอฟ

สำหรับราสเบอร์รี่ Pi:

• Raspberry Pi (ฉันใช้ 3B)
• หน้าจอสัมผัสขนาด 7"
• ATXRaspi (เป็นทางเลือก แต่เป็นโมดูลปุ่มเปิดปิดที่ดี)
• RTCRaspi (เป็นทางเลือก แต่เป็นโมดูล RTC ที่ดีในการเก็บเวลาและวันที่)
• เครื่องพิมพ์เทอร์มอล (ไม่บังคับแต่จำเป็นต้องพิมพ์ได้)
• เครื่องสแกนบาร์โค้ด (รุ่น USB ที่ทำงานเหมือนแป้นพิมพ์, อุปกรณ์เสริม)
• กำลังไฟ 5V ดี (ฉันใช้ USB 12v รุ่นเก่าที่มีกำลังไฟ 2.5 A)

อย่างอื่น:

• กำลังไฟ 12v (ฉันมีหนึ่งอันที่ 12 Ah)
• ซ็อกเก็ตเครือข่าย (ทำให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อกับเครือข่าย)
• สายเคเบิล

ขั้นตอนที่ 1: เซ็นเซอร์ไร้สาย

มาเริ่มสร้างเซ็นเซอร์กันเถอะ ฉันใช้เซ็นเซอร์ 4 ตัวสำหรับเกมนี้ แต่คุณสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์ได้ง่าย ๆ เซ็นเซอร์จะสื่อสารกับรหัส 4 ตัวเมื่อระบบหลักส่งรหัสด้วยฟังก์ชั่นใดเซ็นเซอร์ที่มีรหัสที่ถูกต้องจะสว่างขึ้นและพร้อมสำหรับเป้าหมาย แสงสีน้ำเงินบ่งบอกว่าเป็นเป้าหมายที่คุณกำลังจะถูกโจมตี

เรายังมีไฟ LED สีเขียวและสีแดง สีเขียวจะสว่างขึ้นเสมอเพื่อแจ้งว่าเซ็นเซอร์เปิดอยู่ สีแดงจะสว่างขึ้นเมื่อแบตเตอรี่เหลือน้อยกว่า 3.1V เท่านั้น (ใช้ฟังก์ชันในตัวในชิปเพื่อคำนวณว่าแบตเตอรี่มีประจุเท่าใด

เซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนเชื่อมต่อกับพินอะนาล็อกและอ่านค่า เมื่อค่าลดลง เซ็นเซอร์จะตรวจจับการสั่นสะเทือนและนั่นคือจุดที่เราลงทะเบียนการชน

เป้าหมายมีฟังก์ชันป้องกันความล้มเหลว ซึ่งในกรณีที่คุณไม่โดนใน X วินาที (ค่าเริ่มต้นคือ 15 วินาที) หรือหากไม่สามารถส่งสัญญาณได้ เป้าหมายจะกลับไปที่ตำแหน่งเริ่มต้น

ฉันจะไม่อธิบายว่าคุณจะต่อสายอย่างไร ให้ตรวจสอบแผ่นไฟฟ้าเพื่อดูว่าคุณจะทำอย่างไร สิ่งหนึ่งที่ไม่ได้อยู่บนนั้นคือแบตเตอรี่ สวิตช์ไฟ และอุปกรณ์ชาร์จ ขึ้นอยู่กับคุณว่าจะเลือกแบบไหน

สิ่งสำคัญเกี่ยวกับโมดูล NRF24L+:

อาจเป็นความเจ็บปวดใน … เพื่อให้มีเสถียรภาพ รวมกับพลังที่ดีและการแยกตัวออกจากกัน และรหัสที่คุณจะทำให้พวกเขาทำงาน สำหรับฉันตัวเก็บประจุ 10 uF จะให้การเชื่อมต่อที่เสถียรและดี แต่โปรดลองก่อนในกรณีที่คุณต้องการเช่นตัวเก็บประจุ 100 uF ห่อด้วยฟอยล์พลาสติกแผ่นแรกแล้วห่อด้วยอลูมิเนียมฟอยล์เพื่อป้องกันการรบกวน

นอกจากนี้ในโค้ด อัตราข้อมูลที่คุณไม่ต้องการมากกว่า 250 Kb จึงไม่เป็นปัญหา แต่ PA: myRadio.setPALevel(RF24_PA_MIN);

ในรหัสที่ฉันตั้งค่าเป็น MIN (นี่คือระหว่างการทดสอบ) เป็นค่าต่ำสุดและจะไม่ใช้พลังงานมากนัก แต่ช่วงจะไม่นานนัก หากคุณมีกำลังที่มั่นคงและดีสำหรับพวกเขา คุณสามารถขึ้นไปถึง RF24_PA_MAX เพื่อรับช่วงที่ยาวที่สุด แต่พวกเขาต้องการพลังงานที่เสถียรของ GOOOOOD สำหรับสิ่งนั้น ลองใช้ LOW AND HIGH (เปลี่ยนข้อความสูงสุดเท่านั้น) เพื่อดูว่าคุณได้รับการสื่อสารที่ดีหรือไม่ นอกจากนี้คุณจะได้รับช่วงที่ดีใน LOW และ HIGH เว้นแต่คุณจะเป็นมือปืน

ให้เครื่องส่งอยู่ห่างกันอย่างน้อยหนึ่งเมตร การปิดอาจทำให้สัญญาณไม่ดีได้

ทดสอบการสื่อสารด้วยตัวอย่าง ping ในไลบรารี NRF24 (ลิงก์บน GitHub)

ในรหัส คุณต้องตั้งค่าหมายเลขประจำตัวเฉพาะสำหรับเป้าหมายนั้น:

int targID = 3401; //นี่คือ ID เป้าหมาย

int sendID = 2401; //นี่คือรหัสตอบกลับ

นอกจากนี้ยังมี 3 ฟังก์ชัน DEFINE:

#define DEBUG

#กำหนดแบตเตอรี่

#define SHAKE // หากใช้สวิตช์เขย่าแทน PIEZO ตัวเก่า

ดีบัก:

ในระหว่างการทดสอบนี้เป็นสิ่งที่ดีที่จะได้กำหนดไว้ แต่เมื่อคุณพร้อมให้ใช้งาน อย่าเปิดใช้งาน

แบตเตอรี่:

หากคุณไม่ต้องการมีตัวตรวจสอบแบตเตอรี่สำหรับเป้าหมาย คุณต้องลบการกำหนดนี้

เขย่า:

หากคุณสร้างเวอร์ชันเก่าของฉันไว้ คุณมีเซ็นเซอร์แบบเพียโซ จากนั้นลบออกเพื่อรับโค้ดที่ถูกต้อง

ชิป ATMEGA328

แทนที่จะใช้ Arduino nano ฉันตัดสินใจใช้ชิป ATMEGA328 (พร้อม Uno boot loader) พวกมันง่ายต่อการตั้งโปรแกรมเพียงแค่ถอดชิปออกจาก Arduino Uno แล้วเพิ่มชิปนี้และอัปโหลดโค้ด ตรวจสอบรูปแบบไฟฟ้าเกี่ยวกับวิธีการสร้างเป้าหมาย

รหัส

ฉันได้เขียนโค้ดด้วย PlatformIO แทน Arduino IDE เป็นซอฟต์แวร์ที่ดีกว่าในการเขียนโปรแกรม ดังนั้นโค้ดจึงแตกต่างกันเล็กน้อย ฉันแนะนำให้ใช้ซอฟต์แวร์นี้แทน

กล่องเป้าหมายและตัวส่งสัญญาณ

ฉันได้ติดเซ็นเซอร์และไฟ LED สีฟ้าที่เป้าหมาย และด้วยสายโฟโนขนาด 3, 5 มม. ที่ระยะ 2 ม. ฉันเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในกล่องส่งสัญญาณที่บรรจุชิป atmega เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ และไฟ LED สีเขียวและสีแดง เพื่อป้องกันมิให้โดนกระสุนเหล็ก

ขั้นตอนที่ 2: ตัวควบคุมเกม

สิ่งต่อไปที่เราต้องทำคือสร้างคอนโทรลเลอร์สำหรับเซ็นเซอร์ เป็น Arduino ที่ใช้โมดูล NRF24L01 เพื่อสื่อสารกับเซ็นเซอร์ ไม่มีอะไรอีกแล้ว. จากนั้น Arduino จะเชื่อมต่อกับ USB ใน raspberry pi เพื่อให้ทำงานได้

นี่คือวิธีการทำงาน มันใช้ซีเรียลเพื่อรู้ว่าต้องทำอะไร pi จะส่งคำสั่งซีเรียล ขั้นแรกระหว่างการตั้งค่าจะส่งจำนวนเป้าหมายที่คุณเพิ่มและหมายเลขประจำตัวเป้าหมาย จากนั้นจะทำหน้าที่ทดสอบและแจ้งให้ราสเบอร์รี่ pi ทราบหากพวกเขาสื่อสารกัน

เมื่อคุณเล่นเกม มันจะส่งมาจาก pi เกมประเภทใดและกี่รอบ/ฮิตที่จะใช้ แค่นั้นแหละ.

เป็นไปได้ที่จะใช้โมดูล NRF24L01 ใน raspberry pi แต่สำหรับฉัน Arduino เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าบาปที่ฉันไม่เคยใช้ในราสเบอร์รี่ดังนั้นฉันจึงไม่รู้ว่ามันทำงานได้ดีแค่ไหนในระยะยาว

มีโมดูลพลังงานที่ใช้ 5 โวลต์เพื่อสร้างพลังงานที่เสถียรให้กับเครื่องส่งสัญญาณ ใช้กับ Arduino ได้ (ตามรูป) ชื่อ Socket Adapter Module Board

เมื่อคุณเล่นเป้าหมายจะถูกเปิดใช้งานแบบสุ่มทีละตัว เมื่อตัวหนึ่งถูกโจมตี อีกตัวหนึ่งจะถูกเปิดใช้งาน

ในระหว่างการทดสอบ คุณสามารถเปิดใช้งาน #DEFINE DEBUG เพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร แต่ไม่ใช่เมื่อคุณใช้ในคอมพิวเตอร์ pi มันจะไม่ทำงาน

ดาวน์โหลดรหัสในหน้า GitHub

ขั้นตอนที่ 3: Raspberry Pi

ตอนนี้เรามาถึง Raspberry Pi แล้ว

ฉันได้เพิ่มฟังก์ชันพิเศษบางอย่างเพื่อให้สามารถมีปุ่มเปิดปิดได้ ATXRaspi 3 เป็นโมดูลที่ยอดเยี่ยม คุณสามารถเปิด ปิด และรีบูต pi ได้ด้วยปุ่ม นอกจากนี้ยังมี RTCRaspi เพื่อเก็บเวลาและวันที่ไว้ที่ pi นอกจากนี้ยังทำให้สามารถเสียบสายเคเบิลเครือข่ายได้ในกรณีที่จำเป็นต้องอัปเดตระบบ คุณจะพบพวกเขาใน Lowpowerlab

เครื่องพิมพ์ความร้อนที่คุณจะพบใน sparkfun และเครื่องอ่านบาร์โค้ดมีอยู่ใน amazon

คอมพิวเตอร์ Pi ทำงานในโหมดคีออสก์ ดังนั้นเบราว์เซอร์จะเปิดขึ้นเมื่อเริ่มต้น ก่อนอื่นคุณต้องมีเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่มี PHP 7 และ mysql บนคอมพิวเตอร์ pi (มีคำแนะนำมากมายในเว็บสำหรับเรื่องนี้)

โปรดทราบ: หากคุณกำลังจะใช้เครื่องพิมพ์ความร้อนกับ raspberry pi ที่มีบลูทูธในตัว คุณต้องปิดใช้งานเครื่องพิมพ์นั้นก่อน

สคริปต์ python ต้องการ pyserial และคุณติดตั้ง: sudo apt-get install python-serial

เพื่อให้ mysql ทำงานให้ติดตั้งดังต่อไปนี้:

sudo apt-get ติดตั้ง mysql-python sudo apt-get ติดตั้ง python-mysql.connector

suso apt-get ติดตั้ง pymysql

ตอนนี้คุณสามารถควบคุม Arduino ผ่านซีเรียลและอัปเดตฐานข้อมูล mysql ได้

ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างสคริปต์ python เพื่อเชื่อมต่อกับ mysql

ในสคริปต์หลามทั้งสามให้เปลี่ยนการเชื่อมต่อกับฐานข้อมูล mysql ของคุณ

ขั้นตอนต่อไปคือการทำให้สคริปต์หลามทำงานเมื่อเริ่มต้น

มีสาม python script.game.py ที่สำคัญที่สุด อันหนึ่งมี function.print.py ของเกม ซึ่งจำเป็นเฉพาะเมื่อคุณจะใช้เครื่องพิมพ์เทอร์มอลเพื่อ print.ean.py จำเป็นก็ต่อเมื่อคุณ จะใช้เครื่องสแกนบาร์โค้ด

เพื่อให้พวกเขาเริ่มอัตโนมัติฉันแก้ไข:

sudo nano /etc/rc.local

และเพิ่มการติดตามที่ด้านล่างก่อน exit 0:

sudo python /home/pi/Gamefiles/game.py &sudo python /home/pi/Gamefiles/print.py &sudo python /home/pi/Gamefiles/ean.py &

โปรดเปลี่ยนตำแหน่งที่ถูกต้องสำหรับสคริปต์ python ของคุณและอย่าลืมเครื่องหมาย & ในตอนท้าย

ตอนนี้เราต้องสร้างโหมดคีออสก์สำหรับเว็บเบราว์เซอร์ ขั้นแรกให้เอาเคอร์เซอร์ออก:

sudo apt-get ติดตั้ง unclutter

sudo nano /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart

ตอนนี้ในไฟล์นั้นให้ค้นหาและแสดงความคิดเห็น:

@xscreensaver -no-splash # แสดงความคิดเห็นบรรทัดนี้เพื่อปิดการใช้งานสกรีนเซฟเวอร์

ด้านล่างที่เพิ่ม:

@xset s off @xset -dpms @xset s noblank @chromium-browser --noerrdialogs --force-device-scale-factor=1.25 --kiosk

ขั้นตอนถัดไปในการลบข้อความการบู๊ตทั้งหมดและสิ่งอื่น ๆ ยังเพิ่มหน้าจอการบู๊ตของคุณเองด้วย นี่คือคำแนะนำโดยย่อ:

sudo nano /boot/config.txt และที่ด้านล่าง adddisable_splash=1

ลบข้อความใต้ภาพสแปลช:

sudo nano /usr/share/plymouth/themes/pix/pix.script

ค้นหาและลบ (หรือแสดงความคิดเห็น):

message_sprite = สไปรท์ ();message_sprite. SetPosition (screen_width * 0.1, screen_height * 0.9, 10000);

และ:

my_image = Image. Text(ข้อความ, 1, 1, 1);message_sprite. SetImage(my_image);

ตอนนี้เราลบข้อความบูต:

sudo nano /boot/cmdline.txt

แทนที่ “console=tty1” ด้วย “console=tty3”

และที่ท้ายบรรทัดให้เพิ่ม:

splash เงียบ plymouth.ignore-serial-consoles logo.nologo vt.global_cursor_default=0

และแทนที่ pi splash ด้วยของคุณเอง:

sudo cp ~/my_splash-p.webp" />

ตอนนี้คุณมีหน้าจอบูตแบบกำหนดเองสำหรับเกมของคุณแล้ว คอมพิวเตอร์ pi ของคุณพร้อมที่จะจัดการกับเกมแล้ว ดังนั้นไปยังขั้นตอนต่อไป!

ขั้นตอนที่ 4: ตั้งค่าเกม

ณ จุดนี้คุณได้สร้างเกมแล้ว

ขั้นแรกคุณต้องทำการติดตั้งระบบเว็บ อัปโหลดฐานข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์ mysql ของคุณ ไฟล์อยู่ในโฟลเดอร์รวมถึงและชื่อdatabase.sql

ขั้นตอนต่อไปคือการแก้ไขไฟล์ปรับแต่ง คุณพบมันในชื่อโฟลเดอร์รวมถึง config.phpเปลี่ยนข้อมูลการเข้าสู่ระบบฐานข้อมูลเพื่อให้สคริปต์ทำงานได้

ระบบเว็บมีหลายภาษาและเขียนเป็นภาษาอังกฤษ มีบริการแปลภาษาสวีเดน หากต้องการสร้างภาษาเพิ่มเติม คุณต้องมีซอฟต์แวร์ชื่อ Poedit

ในการเพิ่มภาษาให้กับระบบเว็บ คุณต้องแก้ไข i18n_setup.php และเพิ่มในอาร์เรย์:

ส่งคืน in_array($locale, ['en_US', 'sv_SE']); (สาย 23)

นอกจากนี้ หากต้องการเปลี่ยนภาษาเริ่มต้น คุณต้องเปลี่ยนในบรรทัดที่ 27: $lang = 'en_US'; เปลี่ยน en_US เป็นภาษาของคุณ

ไฟล์ภาษาต้องอยู่ใน locales/LANGCODE/LC_MESSAGES/ และตั้งชื่อ main.mo (เปลี่ยน langcode เป็นภาษาของคุณ)

ในการเปลี่ยนแป้นพิมพ์ในไฟล์ selectplayers.php คุณเปลี่ยนภาษา: "en", //en สำหรับภาษาอังกฤษ sv สำหรับเลย์เอาต์สวีเดน: 'qwerty', //qwerty สำหรับภาษาอังกฤษ swedish-qwerty สำหรับสวีเดน

คุณพบพวกเขาในบรรทัด 218 & 219

ภาษาที่ใช้ได้อยู่ในโฟลเดอร์: สินทรัพย์/js/แป้นพิมพ์/ภาษา & เลย์เอาต์อยู่ในสินทรัพย์/js/แป้นพิมพ์/เลย์เอาต์ และเพิ่มไฟล์ที่ถูกต้องในบรรทัดที่ 118 และ 119 (แทนที่ที่คุณพบในตอนนี้)

เพิ่มเป้าหมาย

ในการเพิ่มเป้าหมาย คุณไปที่ localhost/admin/ และคลิกที่เพิ่มเป้าหมาย

คุณต้องเพิ่มชื่อสำหรับเป้าหมายและ ID เป้าหมายที่ไม่ซ้ำ และส่ง ID เพิ่มเป้าหมายมากที่สุดเท่าที่คุณมี

เพิ่มเกม

คุณต้องเพิ่มเกมบางเกมด้วย ไปที่ localhost/admin/ และคลิกที่ add game

คุณต้องเพิ่มชื่อสำหรับเกม คำอธิบาย ผู้เล่นขั้นต่ำและสูงสุดว่าเกมประเภทใด รวมถึงความยากของเกมระหว่าง 1 ถึง 5 และลักษณะของเกมเป็นอย่างไร ดังนั้นสำหรับเกม Rapidfire คุณต้องเพิ่มจำนวนครั้ง (ตัวอย่างที่ 30) สำหรับ quickdraw จำนวนรอบ (เช่น 8) และระยะเวลาที่จะเล่น (เช่น 60 เป็นเวลา 1 นาที)

เริ่มเกม

เมื่อคุณเพิ่มพลังให้เกม มันจะทำการทดสอบเป้าหมาย ดังนั้นคุณต้องเปิดเป้าหมายก่อนที่คุณจะเริ่มระบบหลัก หากทั้งหมดผ่านการทดสอบ คุณสามารถใช้ระบบได้ แต่ถ้าไม่ผ่านการทดสอบ คุณจะไม่สามารถใช้ระบบได้ จะพยายามสื่อสารจนกว่าจะได้รับการตอบกลับ

ขอให้โชคดี

เพียงเท่านี้ สำหรับการสนับสนุนและข้อมูลเกี่ยวกับการอัปเดตในโค้ด โปรดติดตามหน้า Facebook ของฉันสำหรับเกมนี้ เราจะได้ตอบกลับคุณอย่างรวดเร็ว คุณจะพบลิงค์ด้านบนที่นี่