Controlador de joc acceleròmetre: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Voorlopige Text …

Pas 1: MATERIAL

• Arduino Leonardo: een microcontroller-bord als brein van onze game controller.
• Micro USB kabel: om onze game controller is a sluiten aan een computer.
• Breadboard: zo hoeven we niet te solderen en blijft ons ontwerp makkelijk aanpasbaar.
• Breadboard jumper wires: om all componentsen met elkaar te verbinden.
• MPU6050 accelerometer: one sensor die versnellingen in de verschillende richtingen kan lezen, zoals je vaak in smartphones, hoverboards and balancerende robots vindt.
• Twee mini push buttons: om knoppen te programmeren die the staan van onze accelerometer.

Opcional:

Breadboard en Arduino houder: om compact te kunnen werken

Pas 2: PROGRAMARI ARDUINO

Voor we kunnen beginnen aan de bouw- en programerpret hebben we de juiste software nodig om het brein van onze game controller, een Arduino Leonardo, te kunnen besturen. Om dit te installeren, ga je als volgt te werk:

• Ga via volgende link naar de downloadpagina van Arduino:
• Hi ha un sistema operatiu basat en el programari de joc.
• Descarregar Klik op.
• Je hebt nu een (.exe) bestand dat je uitvoert door er op te dubbel klikken om de installatie te vervolledigen.

!!! Hi hebben onze controller controller with this gedownloade programme. Des de la versió de l'aplicació per a Windows, també es pot canviar de manera molt senzilla.

• Obre el programari Arduino.
• Connecteer je Arduino Leonardo met je micro USB kabel aan je computer, de Leonardo drivers worden automatisch geïnstalleerd (dit gebeurt enkel als het de eerst keer is dat je de Arduino aansluit).

Als vostres objectes no es pot comprovar el programari Arduino, de controleert graag eens of je Arduino Leonardo foutloos verbinding maakt met je computer, dan kan je dat makkelijk testen met een voorbeeldprogramma:

• Kies via Bestand> Voorbeelden> 01. Basics> Blink om een voorbeeldprogramma te openen.
• Vervolgens kies je bij Hulpmiddelen> Board> Arduino Leonardo om of software te laten weten welk type board wij gaan gebruiken.
• Seleccioneer de juiste seriële poort door bij Hulpmiddelen> Poort> COMx (Arduino Leonardo te kiezen. Dit doe je om aan te geven via welke USB poort je Arduino communiceert.
• Feu clic a linkerbovenhoek op het pijltje symbool om het voorbeeldprogramma te uploaden.
• Links beneden zie je een indicatie die aantoont dat het programma aan het uploaden is, gevolgd door de boodschap 'uploaden voltooid' bij success.

!!! Als het uploaden niet lukt en een rode foutmelding geeft dan ligt dit vaak aan een fout in de code. En dit geval gebruiken we een foutloze voorbeeldcode, waardoor de fout bij de connectie tussen de Leonardo en je computer moet liggen.

Pas 3: CARPETA DE LA BIBLIOTECA

Arduino's zijn in staat om heel veel data te verwerken. Dit zorgt er voor dat er ook veel code nodig is om deze data correct te compileren. Om deze code niet eindeloos lang en complex te schrijven, maken wij gebruik van Arduino Libraries, bibliotheken van code die bepaalde sensors gaan sturen en ons werk een stuk makkelijker maken. Ons project gebruik drie soortgelijke libraries: Wire, I2Cdev en MPU6050. De Arduino software heeft een goede base in a libraries ingebouwd, alsook onze eerste (Wire) bibliotheek, maar de twee andere dienen we zelf nog you installeren:

• Feu clic a enllaç en fer clic a "Clona o descarrega" i descarregueu el fitxer ZIP
• Pak de ZIP file uit om toegang te krijgen tot de bestanden.
• A bekomen map vind je via i2cdevlib-master> Arduino de folders 'I2Cdev' en MPU6050.
• Podeu consultar el mapa d'Arduino a través de C> Fitxers de programa> Arduino> Biblioteques.

!!! Indien je de bij de installatie van de software zelf een andere locatie opgegeven hebt dan, vind je de nodige mappen daar. Het is niet de bedoeling dat je zelf een map aanmaakt.

• Sluit de Arduino software af en start ze opnieuw op om toegang tot of libraries te krijgen.
• Via Schets> Bibliotheek Gebruiken can je controleren of nu ook I2Cdev en MPU6050 te vinden zijn.

Pas 4: ACCELEROMMETRE - DE TEORIA

Een accelerometer werkt op basis van het piezoelectrisch effect. Stel je een kubusvormig doosje voor waar een klein balletje in zit (zoals in de bovenstaande illustratie) waar elke wand gemaakt is uit piezoelektrische kristallen. Wanneer je de kubus kantelt verplaatst het balletje zich naargelang de zwaartekracht. Waar het balletje de kubus wanden raakt ontstaat er piezoelectrische stroom. De drie paar evenwijdige wanden van de kubus worden gekoppeld aan de Dryimensionale X, Y en Z assen. Afhankelijk van de piezoelectrische stroom geproduceerd langs deze wanden kunnen we zo de versnelling in drie dimensions bepalen.

Om prenjkvoorbeeld te geven: In the smartphone smartphone zit tegenwoordig ook standaard een accelerometer. Deze zorgt er onder andere voor dat is screen automatisch meedraait als smartphone smartphone.

Pas 5: ACCELEROMMETRE - DE PRAKTIJK

We weten nu dat een accelerometer de versnelling in de X, Y en Z as kan meten, maar met onze Arduino software kunnen we die data ook echt zien en opvolgen. Om dit te doen ga je als volgt te werk:

Sluit de accelerometer aan volgens bovenstaand schema en verbind de Arduino Leonardo met computer

!!! De accelerometer wordt voorzien van de nodige pinnen om makkelijk op een breadboard te prikken, maar deze pinnen dienen wel nog gesoldeerd te worden. Je krijgt de optie om die haaks op je breadboard te plaatsen (bespaart plaats) of evenwijdig zoals in ons voorbeeld.

• Descarregueu el programari 'MPU6050_intro' millor i obriu el programari Arduino.
• Controlador del tipus de junta en poort nog steeds juist staan.
• Feu clic a linkerbovenhoek per obtenir més informació sobre el programa fins a carregar-lo.
• Seleccioneu mitjançant Hulpmiddelen> Seriële Monitor
• Een nieuw venster opent met 3 kolommen met getallen, dit zijn de versnellingen in de X, Y en Z assen.
• Beweeg je accelerometer om de versnellingen in all richtingen te zien.

Terwijl we onze versnellingsdata voor ons hebben kunnen we meteen verkennend werk doen voor onze game controller. Leg de Arduino en accelerometer plat op de tafel en noteer gemiddelde X en Y waarde (mag een ruwe schatting zijn). Onderneem daarna volgende stappen:

• Kantel de accelerometer 45 ° naar rechts en noteer de gemiddelde X waarde.
• Kantel accelerometer 45 ° naar links en noteer de gemiddelde X waarde.
• Kantel accelerometer 45 ° naar voor en noteer de gemiddelde Y waarde.
• Kantel accelerometer 45 ° naar achter en noteer de gemiddelde Y waarde.

Pas 6: CONTROLADOR DEL JOC

Klaar voor het echte werk! We gebruiken onze accelerometer samen met twee drukknoppen om het brein van onze eigen game controller te worden. Koppel de Arduino en accelerometer los en bouw het geheel opnieuw op volgens bovenstaand schema.

!!! De mini polsadors hebben vaak een buiging in hun beentjes. Druk die plat met een punttang om ze makkelijker in je breadboard te krijgen.

• Descarregueu el millor programa MPU6050_gamecontroller i obriu el programari Arduino.
• Verbind je Arduino en klik in de linkerbovenhoek op het pijltje om het programma up te loaden.
• De Arduino Leonardo no té informació constant a la porta de l'ordinador. Wil je de datavoer even pauzeren, koppel dan de jump wire op pin 12 even los, en verbind die opnieuw als je verder wilt gaan.
• Proficiat! He hebt nu een base controller gemaakt, test het gerust eens uit op pacman.

Geen paniek als je controller niet metéén doet wat je had verwacht. Dat betekent gewoon dat we nog calibratie werk hebben om de controller aan te passen naar onze noden. Daarvoor duiken we in de codi Arduino

Pas 7: BIBLIOTECES D'ÚS DEL CODI

Het leuke aan Arduino code is dat deze snel aanpasbaar is zonder dat je daarvoor een uitgebreide programmeerkennis moet hebben. Om je op weg te helpen overlopen we kort waar je wat vindt, en wat je kan aanpassen om je controller kalibreren.

En el codi 'MPU6050_gamecontroller' vind je een heleboel lichtgrijze tekst. Aquest és el text del codi invloed heeft op de code, maar die dient om de code wat te structureren. Ook tekst die na // komt, staat los van de code en dient als verduidelijking. De eerste echte code vinden we terug onder of titel 'Used Libraries', daar herken je meteen de libraries die we in stap drie geïnstalleerd hebben.

• #incloure geeft aan dat we de 'IC2dev' bibliotheek gaan gebruiken
• const int ENABLE = 12 geeft aan dat we pin 12 gebruiken als veiligheid. Is deze pin niet verbonden dan stopt ons programma automatisch.
• const int A_BUTTON = 6 geeft aan dat onze A knop aangesloten is op poort 5

!!! De code onder Setup zijn afspraken tussen je Arduino en je computer over hoe deze communiceren, in ons geval laten we dit deel code gewoon zoals ze is.

Pas 8: CODI: LOOP

Onder de titel 'Loop' vind je lijnen code die non stop draaien als onze Arduino Leonardo verbonden is met de computer en pin 12 is aangesloten. Het is ook meteen het deel van de code waar we het meest kunnen aanpassen. El botó de codi Onder és el botó B que hi ha mini botons polzades que es poden passar a la porta del codi Keyboard.release ('a') enKeyboard.release ('a') twee maal de ('a') te vervangen door eender welke ander toets for keyboard.

!!! Sommige keyboardtoetsen moet kan je niet rechtstreeks intypen maar hebben een code. Zo zou je de 'Delete' knop moet ingeven als 'KEY_DELETE' of als decimale waarde '212'. Een lijst van dit soort uitzonderingen binnen arduino vind je via deze link. Wil je nog meer info dan kijk je best eens naar de ASCII tabel.

Onder de right, left, up en down vind je vrij gelijkaardige code als bij de buttons, het grote verschil zit hem in het if (accx <-20000) deel van de code. Dit verwijst naar de accelerometer: als accelerometer naar rechts kantelt en een waarde kleiner dan -20000 leest dan wordt de rechter pijltoets (KEY_RIGHT_ARROW) ingeduwd. Kantel je opnieuw naar links en wordt de waarde groter dan -20000 dan laat hij de rechter pijltoets opnieuw los.

Hier komen de genoteerde waarden uit stap vijf van pas. Pas de waarden aan naargelang je noties om zo jou specifieke accelerometer te kalibreren. Je kan deze waarden bijstellen naargelang je eigen speelstijl.

Tenslotte vinden we helemaal onderaan de code delay (50). El codi estàndard de la versió vertical és el teclat aantal que toetsen die je computer doorkrijgt. Merkje dat je controller te veel commando's doorgeeft dan verhoog je dit getal met enkele tientallen. Reageert alles te traag dan verklein je het getal wat.

Trial en error és de boodschap.