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基于机电控制、动漫与有线/无线技术实现新交互

小序

跟着人们生活水平的前进,人们愈来愈追求多样化和个性化的休闲娱乐要领,除了“求新、求奇、求特、求异”之外,大年夜家加倍重视体验介入式的游艺活动,为了应对这种破费需求偏好的改变,提升企业自身竞争力,本系统将先辈的激光多址编码、RF无线射频CAN总线、动漫与光机电节制等技巧相结合,设计一种基于光机电与动漫结合的新型交互式射击游艺系统。

今朝,对照好的射击游艺系统有迪斯尼公司的“巴斯光年星际历险”,另一种类似的游乐举措措施有“Buzz Light year’s Space Ranger Spin”,它们不停以来都是主题乐园内深受迎接的游乐举措措施之一。但以上两种系统都缺少游艺历程和调整中间节制协作的功能,没有上位机节制软件,不能存储阐发射击数据。本系统在集成上述系统先辈技巧和创意理念的根基上,降服了上述技巧问题,经由过程有线与无线通信的有机结合,从技巧到创意都有较大年夜的前进,使旅客可享受到更大年夜的游艺乐趣。

节制系统的设计与实现

系统主要由中间调整分系统、游艺小车通信分系统、区域道具动作机电节制分系统、车载PLC运动节制分系统、动漫效果与光机电节制分系统组成,如图1所示。

图1 系统组成布局示意图

中间调整分系统

经由过程CAN总线与区域道具动作机电节制分系统进行双向数据通信实现计分与道具机电动作节制;与游艺小车通信分系统采纳基于无线射频模块nRF905的主从式双向数据通信实现动漫效果与光机电节制,实现射击历程的实时计分显示、动漫场景与光机电动作和谐节制。中间调整分系统接管/处置惩罚各区域节制分系统计分和检测开关状态、车载分系统初始化等旌旗灯号;显示车载系统各车子收集连接状态;经由过程人工要领向车载分系统发送启动、泊车等节制指令;自动向车载分系统发送实时分数信息;节制播放数字化动漫影音信息,并向车载分系统发送节制旌旗灯号(该旌旗灯号由各车子行走节制系统解释并履行车子动作);处置惩罚分数排行及历史记载、用户信息治理等;下客区显示屏播放即时分数、候客区显示屏播放历史记载、预演区显示屏播放游戏短片及讲解、区域节制区内投影机播放数字化动漫影片;能节制至少8个区域节制分系统(共110个节制点)。

游艺小车通信分系统

经由过程人工触发玩具手枪内的红外激光发射模块,向区域道具动作机电节制分系统发射多址编码信息,模拟射击历程,完成旅客与现场道具的交互历程。接管/处置惩罚中间调整分系统的分数信息并显示;接管中间节制分系统的启动、竣事和动作指令,并经由过程RS232数字接口通道透明地传输给车载PLC节制分系统;接管车载PLC节制分系统信息并发送给中间调整分系统;实时显示对应车号座位打中靶模分数;实现叩动扳机或按钮音效、其它动作音效。

车载PLC运动节制分系统

经由过程西门子的S7_200 PLC节制伺服电机,节制游艺小车的行走、扭转、定位、防撞等动作,自动探测位置实现防碰撞、自动上报游艺小车当前运行状态等。

动漫效果与光机电节制分系统

由中间调整分系统经由过程CAN节制总线下发动漫播放节制指令,接管区域节制器输出的道具节制旌旗灯号节制机电动作效果,履行道具响应特定的声光电效果;实现各场景机电节制动作。

区域道具动作节制分系统

接管/处置惩罚车载通信分系统发射的红外激光编码信息;经由过程CAN总线向中间调整分系统发送计分信息,接管中间调整分系统的节制指令;相应区域节制器输出旌旗灯号的动作及灯光殊效、音响效果;每个区域能容纳至少各20个输入输出I/O口(I口光电隔离,O口继电器)。

通信收集的组成

本系统有机地将CAN总线与RF无线通信有机结合在一路,实现射击历程的有效互动。

基于nRF905主从式无线局域网通信

系统由一其中间节制设备(中间调整分系统主通信模块)及8个节点设备(游艺小车)组成[2],中间设备PC机应用全双工USB-UART串口与主模块通信,主模块与各节点模块传输无线数据。根据收集协议,数据传输采纳半双工的点对点要领或广播的要领。节点模块可根据接管的数据进行响应的显示、节制操作,并可经由过程UART与下位机PLC进行通信,如图2所示。

图2 基于nRF905主从式无线局域网通信布局示意图

为此,定义用户数据内容如下:用户数据包括4位的状态字X和Data数据:状态字X的高两位用于节制数据发送偏向,如X高两位为00表示中间节制设备向节点设备发送显示数据,此时低两位为屏幕ID,用于进行分屏显示,显示内容为Data数据;如X高两位为01,低两位备用,表示中间节制设备向节点设备发送节制数据Data,节点设备可经由过程UART将Data数据送至下位机PLC;如X高两位为10,低两位备用,表示节点设备向中间节制设备发送来自下位机PLC串口的Data数据。

基于CAN总线的道具动作多址通信

如图3所示,CAN总线通信收集中每个道具作为自力的CAN节点,经由过程PIC18F4580的CAN接口挂在CAN总线上,CAN总线各个节点与主控器连成一体,使用CAN通信协议实现各节点间分区域的数据互换与信息处置惩罚[3]。

图3 CAN总线通信布局示意图

中间调整法度榜样的设计与实现

中间调整法度榜样采纳面向工具的设计措施,开拓说话应用Visual Basic,后台数据库应用SQL-SERVER 2000,如图4所示。

图4 中间调整法度榜样布局示意图

根据系统功能要求不合,分为射击分数显示客户端法度榜样、动漫播放节制客户端法度榜样,中间调整办事器法度榜样和后台数据库。法度榜样之间经由过程Winsock进行局域网数据通信,CAN总线和nRF905无线射频的主节制器经由过程UART-USB模块与调整中间法度榜样进行数据通信。

基于Winsock的收集通信法度榜样设计

应用Winsock控件时可以应用两种协议:TCP协讲和UDP协议,本系统采纳TCP协议,分手建立客户利用法度榜样和办事器利用法度榜样。

在创建客户利用法度榜样时,必须知道办事器谋略机名或其IP地址(存于RemoteHost属性)、及办事器谋略机进行侦听的端口(存于RemotePort属性),然后调用Connect措施。

创建办事器利用法度榜样时,就应响应设置一个侦听端口(LocalPort属性)并调用Listen措施。当客户机必要连接时(connect),就会发生ConnectionRequest事故。因为系统有多个客户端,是以要动态治理客户真个各个连接哀求,参考如下法度榜样设计:

Private sub sckserver_connectrequest(Index as Integer,Byval requesTId as long)

dim sip as string

dim I as integer

sip=sckserver(0).RemoteHosTIP ‘得到登录者的IP地址

I=1

Do while I《=sckserver.ubound ’反省是否已经有该地址的记录

If sckserver(I).RemoteHosTIP=sip then ‘如有,不必加载新的控件

Sckserver(I).Accept requesTId

Exit sub

End if

I=I+1

Loop

Load sckserver(I) ’否则,加载新的控件

Scksrver(I).accept requestID

End sub

为了完成连接,在ConnectionRequest事故中调用Accept措施。建立连接后,任何一方谋略机都可以发送、接管对方数据。发送数据时,需调用SendData措施。当接管到数据时,会发生DataArrival事故,调用DataArrival事故中的GetData措施就可以得到对方传送的数据。

基于MSComm的串口通信法度榜样设计

MSComm通信控件供给了一系列标准通信敕令的接口,它容许建立串口连接,可以连接到其他通信设备、还可以发送敕令、进行数据互换以及监视和相应在通信历程中可能发生的各类差错和事故,从而可以用它创建全双工的、事故驱动的、高效实用的通信法度榜样。

在法度榜样加载历程中,因为可能存在无线和CAN两种通信要领,以是在Form_Load事故中要进行初始化处置惩罚,参考以下法度榜样:

‘CAN总线主节制器初始化法度榜样

For i = 0 To Comm_Port_Num - 1

If CommSetups(i).commType = “CAN” Then

MSComm1.CommPort =CInt(Mid(Trim(CommSetups(i).commID), 4))

If MSComm1.PortOpen Then MSComm1.PortOpen = False

MSComm1.Settings = Trim(CommSetups(i).commSetting)

MSComm1.PortOpen = True ‘打开串行口

Text1.Text = “CAN通信端口初始化成功” & vbCrLf

Exit For

End If

Next i

‘nRF905射频主节制器初始化法度榜样

For i = 0 To Comm_Port_Num - 1

If CommSetups(i).commType = “COM” Then

MSComm1.CommPort =CInt(Mid(Trim(CommSetups(i).commID), 4))

If MSComm1.PortOpen Then MSComm1.PortOpen = False

MSComm1.Settings = Trim(CommSetups(i).commSetting)

MSComm1.PortOpen = True ’打开串行口

Text1.Text = “nRF905端口初始化成功” & vbCrLf

Exit For

End If

Next i

在数据接管历程中,MSComm供给了两种处置惩罚通信问题的措施,一是事故驱动措施,一是查询法。本系统采纳事故驱动措施,当有新字符到达或端口状态改变,或发生差错时,MSComm控件将触发OnComm事故,而利用法度榜样在捕获该事故后,经由过程反省MSComm控件的CommEvent属性可以获知所发生的事故或差错,从而采取响应的操作。

当必要发送数据时,经由过程调用MSComm的Output措施实现。

结论

作为中山市新一轮财产布局重点支持成长财产之一的游戏游艺财产,为适应市场营销需求多元化布局及综合性嬉戏要领的新需求,本系统由中山市金马游艺机有限公司和电子科技大年夜学中山学院联合开拓并于2008年下半年成功交付应用。本系统是集多项先辈技巧于一体,冲破游艺和动漫原有的财产界限,在传统游艺机项目的根基上首创性地将动漫与机电节制、有线与无线组网等技巧有机地结合在一路,设计完成一种新型交互式射击游艺节制系统。

责任编辑:gt

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