P: RFID DOMINATOR pre Airsoft

Ponúkam SOFTVÉR pre platformu Arduino (AVR), na ktorej som postavil systém DOMINATOR (Domination Timer) ešte v roku 2018. Dominator je zariadenie (stopky) pre 2 tímy, ktoré proti sebe hru hrajú a snažia sa o obsadenie bodu. Dominator je vhodný pre herné režimy Capture Point (DOMINATION), je tak vhodný pre Airsoft, či Paintball. Na základe verzie DOMINATOR-a je možné vykonať používateľský vstup prostredníctvom kompatibilnej RFID karty (RFID DOMINATOR), alebo prostredníctvom tlačidla (Tlačidlový DOMINATOR), ktorý existuje aj v rozšírenej verzii s konfiguráciou cez rotačný enkóder (obe verzie tlačidlového Dominatora na vyžiadanie).


Entity v projekte RFID Dominator


Popis projektu RFID DOMINATOR:
Domination Timer (DOMINATOR) je zariadenie (stopky) vhodné pre Airsoft / Paintball herný mód DOMINATION, resp. Capture Hill. Stopky pozostávajú z mikrokontroléra ATmega328P (AVR), ktorý môže byť súčasťou vývojového kitu Arduino (Uno / Nano / Pro Mini), alebo je použitý samostatne (standalone). LCD znakový displej (16x2 alebo 20x4) vizualizuje časy oboch tímov pod sebou v riadkoch, ktoré dynamicky aktualizuje v prípade, že sú aktívne (bod obsadený niektorým tímom). Herný režim je navrhnutý pre 2 tímy - RED tím a GRE tím, ktoré proti sebe hrajú a snažia sa o obsadenie bodu DOMINATOR. Na začiatku hry sú na displeji vypísané časy 00 hodín, 00 minút, 00 sekúnd pre RED tím, GRE tím. Každý z členov tímu je vybavený RFID čipom, ktorý je integrovaný v náramku (alebo karte / kľúčenke). RFID čip komunikuje s RFID čítačkou, ak je v jej dosahu - vysiela svoj identifikátor. Jednotlivé náramky môžu byť farebne odlíšené (červené, zelené podľa tímu a funkcie...), čo umožňuje ich rýchlejšiu distribúciu hráčom, ale aj ich archiváciu a uskladnenie. Tím RED obsadí bod v momente, keď člen tímu RED priloží svoju kartu k RFID čítačke. Táto akcia spustí buzzer, ktorý ohlási zmenu na bode krátkym pípnutím. Následne sa rozsvieti LED dióda tímu RED na tomto stanovišti a na displeji sa začne pripočítavať čas pre tento tím do momentu priloženia karty člena tímu GRE, Rozhodcu, alebo Erasera. V prípade, že bod obsadí hráč tímu GRE a priloží kartu k RFID čítačke, túto zmenu ohlási buzzer krátkym pípnutím, rozsvieti sa LED dióda tímu GRE (LED dióda tímu RED zhasne), aktuálny čas tímu RED sa zastaví a počíta sa čas tímu GRE, ktorý bod obsadil.

Ak svoju RFID kartu priloží Rozhodca, oba časy sa zastavia. Zastavenie času trvá do momentu, kým nepriloží svoju kartu člen tímu RED, alebo tímu GRE. Tento typ karty je tak vhodný pre dočasné zastavenie prebiehajúcej hry, kontrolu zásahu hráča, či zranenia. Zároveň môže byť karta použitá pri ukončení kola hry, pre vyhodnotenie kola, respawn tímov pred pokračovaním. Ak kartu priloží Eraser, oba časy sa zastavia a zároveň sa vynulujú na počiatočnú hodnotu 00 hodín, 00 minút, 00 sekúnd, ktorá sa vypíše na displej. Karta Eraser slúži pre reštart hry, inicializáciu novej hry bez nutnosti power-on cyklu. RFID čítačka reaguje na priloženie RFID karty okamžite vrátane celej logiky projektu Dominator. Projekt je vhodný pre Airsoft akcie, športové areály, čí Airsoft tímy, ktoré si môžu dané zariadenie Dominator zostrojiť s funkčným firmvérom ku ktorému existuje schéma zapojenia i návrh plošného spoja pre strojové vyrábanie s vŕtaním. Výhodou projektu RFID DOMINATOR je možnosť klonovania firmvéru, čím je možné vytvoriť ľubovoľný počet bodov s identickou konfiguráciou, ktoré je možné do hry Dominator vložiť. Hráči tak môžu hrať aj o viacero Dominator bodov zároveň, ktoré budú fungovať nezávisle na sebe. Systém je otestovaný, funkčný, možno rýchlo nasadiť na kompatibilný hardvér. Čítačka NXP RC522 pracuje na frekvencii 13.56 MHz, RFID tagy registruje na cca 3 centimetre (nutný skoro až fyzický dotyk s čítačkou), kompatibilný formát tagov ISO/IEC 14443-A (MIFARE CLASSIC 1K, DesFire EV1, spätná kompatibilita s ISO/IEC 14443-4).
Princíp funkčnosti po hardvérovej stránke:
RFID čítačka NXP RC522 komunikuje s mikrokontrolérom (Arduino / samostatný čip ATmega328P) po SPI zbernici s hodinovým signálom (SCLK) 4 MHz. Čítačka RC522 reaguje na RFID čip vo vzdialenosti približne 3 cm od antény, pričom má konfigurovateľný zisk antény v rozsahu 18 až 48 dB (48 dB je použité vo finálnej aplikácii pre DOMINATOR). Načítava UID (identifikátor) RFID čipov v dosahu, preposiela tento identifikátor Arduinu. Arduino načítanú adresu karty porovná v multipodmienke, aktivuje buzzer pre krátke pípnutie - oznámenie zmeny na bode, aplikuje digitálne stavy na LED diódy, beží na ňom univerzálne počítadlo riadené internou funkciou millis(), ktoré zodpovedá za počítanie oboch časov. Na základe splnenej podmienky sa začne počítadlo aplikovať na daný tím, ktorému UID prislúcha a počítadlo času beží. Čas je vykreslený na LCD znakový displej 16x2 alebo 20x4. Dáta času sú posielané po I2C zbernici s hodinový signálom (SCL) 100 kHz (Standard Speed). Aby bola obnova displeja čo najrýchlejšia, prepisuje sa iba číslo na danej pozícii (daný znak). Hodiny a minúty a sekundy sú prepisované iba pri zmene a vždy len pre daný tím. Možné rozšírenie firmvéru pre hru DOMINATOR na 3 alebo 4 tímy (po dohode). Maximálny rozsah času, ktorý môže byť vypísaný na displej: 99 hodín, 59 minút a 59 sekúnd.

Hardvér pre projekt - RFID DOMINATOR:


Video na ukážku funkčnosti - RFID DOMINATOR:
https://www.youtube.com/watch?v=T01WlkE91S4
Doska plošných spojov
DPS návrh pre projekt RFID DOMINATOR (1.0) je dostupný vo formáte .lppz (LibrePCB). Doska je obojstranná s prekovmi a využíva mikrokontróler Arduino Nano. Rozmery 104x101 mm. Archív je možné nahrať na webstránky nemeckej firmy AISLER, ktorá vie plošný spoj vyrobiť strojovo vrátane vŕtania, prekovenia otvorov. Štandardná cena výroby je 23€ za tri kusy, čo je minimálny odber (7€/kus). Cena je aj s poštovým a nízkou prioritou s doručením do 3 týždňov od objednania. Na DPS sa odporúča využiť pin headre, nakoľko je tak možné v prípade poruchy vymeniť hardvér bez nutnosti spájkovania. Dištančné stĺpiky je možné nahradiť aj závitovými tyčami. Krabička pre projekt nie je navrhnutá. DPS je možné osadiť do krabičky, alebo na stenu skrz 4 montážne otvory v rohoch DPS. Výrobu je možné realizovať aj u čínskych výrobcov - JLCPCB / PCBWAY...


Schéma zapojenia RFID DOMINATOR:


Cena projektu RFID DOMINATOR: 40€ za max 24 UID (10x RED, 10x GRE, 2x REF, 2x ERA)
Firmvér sa dodáva v strojovom kóde - .hex. Aplikáciu .ino neponúkam.

Projekt má vlastnú stránku s rozšírením info funkčnosti, k dispozícii aj shareware verzia pre LCD displeje s adresou 0x27 / 0x3F, ktoré umožňujú otestovať RFID Dominator pre 4 UID, ktoré sa dynamicky načítajú pre začiatkom hry. Obmedzenie shareware verzie je meranie max. 15 sekúnd času pre každý tím. Na stránke je aj .ino program pre načítanie UID RFID kariet pre hlavnú aplikáciu RFID Dominator, ktoré je potrebné dodať (vhodné v .xls formáte do šablóny, ktorá je na stránke dostupná v Google Tabuľkách): https://martinius96.github.io/Airsoft-DOMINATOR-RFID/

Ponúkam dostupný prototyp vrátane hardvéru inovovanej verzie RFID DOMINATOR 2.0.
DOMINATOR bol postavený len na otestovanie firmvéru, ktorý sa pre túto verziu urobil, viac zariadení zostavených nebude.
DOMINATOR má tak, ako predchádzajúca verzia hotswap komponentov. Teda hlavné komponenty je možné vymeniť vytiahnutím z pinovej lišty bez potreby spájkovania.

K DOMINATORU dodávam 30 RFID kariet, pričom 7 z nich je vyhradených pre každý tím (RED, GRE, BLU, ORA).
Po jednej karte je priradené pre entitu Rozhodcu a Erasera.
Možno po individuálnej dohode neskôr navýšiť počet kariet (ktoré si vy sami budete chcieť do systému dointegrovať).
Okrem kariet možno využiť aj náramky, ktoré viete zakúpiť aj v rôznych farbách, čo môže uľačiť distribúciu hráčom na vašom ihrisku.
Kompatibilné sú RFID tagy štandardu ISO/IEC 14443-A (13,56 MHz, MiFare 1K).

DOMINATOR vie načítať aj RFID karty, ktoré nie sú priamo v konfigurácii zariadenia.
Neznámu RFID kartu tak môžete vidieť v Serial monitore vypísanú pri detekcii a zaznačiť si jej príslušnosť k tímu, ktorú viem neskôr doprogramovať.
Taktiež možná úprava aj iba pre 2 tímy pre navýšenie počtu existujúcich 30 kariet len pre 2 tímy.
Existuje aj online šablóna, kde si môžete jednotlivé karty dopísať a vyexportovať dokument: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1EHpdJi8v84eJ-6ExEPT6JuPkxI9Tfbm8v85zGRFvJ1Q/edit?usp=sharing

Rozdiely oproti DOMINATORU 1.0 po hardvérovej stránke:

integrované 4 tímy miesto dvoch (t.j. + 2 LED diódy, rezistory)

Dlhšia DPS o 1 mm vo vertikálnom smere

Výrez v zadnej časti pre prístup k trimru na ovládanie kontrastu LCD displeja, v starej verzii bolo nutné demontovať displej

Cena: 150€ + 2,9€ poštovné
Posielam do 24 hodín od pripísania platby, posielam následne i tracking kód.
Posielam cez SK poštu, druhou triedou do vlastných rúk

K zariadeniu dodávam .hex súbor kompatibilný pre Arduino Nano (funkčný aj na Arduine Uno, alebo samostatnom AVR čipe ATmega328P s externým 16 MHz oscilátorom).
Súborom viete naprogramovať nové Arduino Nano v prípade výmeny v budúcnosti. Súbor môžete použiť aj pre naklonovanie viacero DOMINATOROV, ktoré môžete do vášho Airsoft / Paintball ihriska integrovať.
Klonované DOMINATOR zariadenia budú reagovať na identické RFID karty.

Kópiu DPS návrhu pre možnosť výroby DPS strojovo (JLCPCB, AISLER) viem tiež po dohode dodať.

Princíp funkčnosti zariadenia: https://www.youtube.com/watch?v=RsKdmtI2ANQ