SpaceInLasers – Hackerspace Ffm

Laser Shooting Gallery

Von einer festen Position müssen Ziele mit dem Laser getroffen werden
Typisch bis zu zwei Spieler gleichzeitig = zwei Pistolen
Ziele bestehen aus einem Fototransistor und werden von einem Neopixel beleuchtet
Bis zu 8 Ziele werden von einem Arduino verwaltet
Bussystem mit RS485 zwischen den Ziel-Arduinos, den Pistolen-Arduinos und einem Spielmaster
Spielmaster ist auch Busmaster, steuert das gesammte Spielgeschehen
- Aktiviert Leuchtziele
- Fragt Pistolentrigger ab
- Startet Schußsequenz
  - Broadcast: "Bereit machen für Schuß". Die Nodes bringen Zeitintensive Aufgaben noch zu Ende, pausieren. Ggf. werden DMX-Lichter und andere langsame Störer abgeschaltet.
  - Broadcast: "Schuß - Licht-Aus-Phase". Alle schnellen Lichter werden dunkel geschaltet.
  - Broadcast: "Schuß - Einmeßphase". Der Dunkelwert der Sensoren wird nun gemessen.
  - Broadcast: "Schuß - Bit0 - Bit7". Die Pistolen aktivieren den Laser mit bestimmten Code für jedes Bit. Pro Bit fragen die Zielcontroller mit etwas Verzögerung analog alle Kanäle ab und entscheiden ob das Bit 0 oder 1 ist.
  - Broadcast: "Schuß beendet". Lichter wieder an, Zeitintensive Aufgaben werden weitergeführt.
  - Unicast: Die Zielcontroller werden reihum abgefragt.
  - Unicast: Ggf. werden Aktionen in den Zielcontrollern und den Pistolen getriggert, die einen Treffer anzeigen.
  - Unklar ist noch, ob ggf. der gesammte Broadcast-Teil einfach Zeitgesteuert ablaufen wird.

Architektur (reverse engeneered...)

Lokales Netzwerk (LAN)
- Master: Raspberry Pi mit Python - Gamemaster, RS485-Bussystem:
  - 2 Laserpistolen
  - Mehrere Targetcontroller
    - 4 Buchsen für jeweils 2 Targets mit jeweils 1 Lichtsensor und 1 Neopixelsteuerleitung
    - 3 3er Pinne mit D3, D9 und D10 für Extras wie Nebelmaschinen-Trigger etc.
  - Targetcontroller NRF24L01 (Master) - funkt zu
    - 2 Virobi-Ufos: Darin Targetcontroller auch mit NRF24L01 (Slave)
      - Emfängt asyncron 3-4 Lichtsensoren
      - Sendet per freiem Tx Kommandos zu
        Sekundär-Arduino: Steuert Lichtanimationen fürs UFO (Ufo-Steuerpult, 3 Tischtennisbälle, Plexistablicht), steuert Virobi-Motor
  - Targetcontroller für Haupt-Ufo. Steuert Neopixel im Ufo und fragt Lichtsensoren ab, ausserdem UART-Tx zu
    - Bewegungscontroller fürs Haupt-UFO
- Slave: PC mit Processing: Per TCP-Empfang: Zeigt Punktestand auf Beamer an
- Slave: PC mit Licht-Software: Aktiviert Lichtszenen, Ansteuerung der Lampen per DMX-Bux
  - 2x RGB Wascher
  - Pinspot für Mondbeleuchtung
  - Punkt-LED Effektlampe an Decke
  - Farb-LED-Effekt am Spielfeldrand

Hardware

Empfänger: SFH 300-3/4 (geht direkt mit dem internen Pull-Up am Analog-Eingang)

Empfang des Schusses ohne Startreferenz

Empfänger liefern analoges Signal, das wird auch analog eingelesen. Je mehr Licht empfangen wird, desto geringer wird der gelesene Analog-Wert
Bei Umgebungslicht den Wert für Sensor-Dunkel langsam nachführen
Ab unterschreiten eines Thresholds kann vom ersten Bit ausgegangen werden (das ist immer 1 = Licht an)
Irgendwie (TM) die Länge dieses Bits bestimmen - wenn lang genug, bei Flankenwechsel auf Bit-Empfangsmodus gehen

Serielle Kommandos

Unicast Kommandos ist ein ASCII-Zeichen für die ID, diese ist 0-9 für die Targets und A-C für die Waffen-Controller. Alles andere sind Broadcast-Kommandos. Kommandos nur ASCII, terminiert Retrurn).

Broadcast Kommandos:

sABC Bereit machen für Schuß, Licht-Aus + Schusswaffenselektion, Parameter wählt Waffen aus die schießen werden. Bei Empfang dieses Befehls werden Zeitintensive Tasks angehalten und ggf. Lichter aus gemacht.
S Schuss abfeuern. Die Waffen senden den Schuss, die Empfänger empfangen den Schuss. Nach 9 Bitzeiten ist alles vorbei, Zeitintensive Tasks dürfen weiterlaufen und Lichter wieder aktiviert werden.
I fragt ID des Arduinos ab, an dem Pin 13 mit A0 gebrückt war nach Reset
I? fragt ID des Arduinos ab, kann bei mehreren zur Bus-Kollision führen
Ixx schreibt ID des Arduinos, an dem Pin 13 mit A0 gebrückt war nach Reset. x steht für das ASCII-Zeichen der ID und muss zweimal hintereinander stehen.

Unicast Kommandos: _ ersetzen durch Target-Controller-ID

_aONNAABBCCDD Neopixel Animation starten, O = Objekt Nummer, NN = Animation number (Hex), AABBCCDD (Hex, optionale Argumente)
_AONNAABBCCDD Analog Animation starten, O = Objekt Nummer, NN = Animation number (Hex), AABBCCDD (Hex, optionale Argumente)
_tr Targets am Block abrufen, Rückgabe: AABBCCDDEEFFGGHH = data value
_tO Target mit Objekt Nummer O detailiert abfragen
_b fragt Buttons und letzten Barrel-Count ab. Rückgabe AABB: AA Bitfeld für Buttons, 1 gedrückt, BB Barrelcount

Neopixel Animationen aus FastLEDAnim.cpp _aONNAABBCCDD:

Effekt	NN = Animation number	AA	BB	CC	DD
Do nothing	00	-	-	-	-
Blank all (set to Black)	01	-	-	-	-
Set to color RGB	02	red	green	blue	-
Shot like effect: White, flickering dim down 255 steps	07	Speed in 0.1ms per step, 0 switch to fire effect	-	-	-
Fire like effect: Lava-Palette flickering	08	-	-	-	-
wave animation parallel, (destroy animation)	09	red	green	blue	speed factor as two digit hex, min = 1 higher is faster
wave animation seriel sequence RGB	0A	red	green	blue	speed factor as two digit hex, min = 1 higher is faster
UFO animation: useless with one led...	10	red	green	blue	-

Analog Animationen aus AnalogDAnim.cpp _AONNAABBCCDD:

Effekt	NN = Animation number	AA	BB	CC	DD
Do nothing	00	-	-	-	-
Blank all (set to PWM 0)	01	-	-	-	-
Set PWM directly	02	PWM value	-	-	-
Fade PWM up	10	Start value	Stop value	Speed in 0.1ms steps	Repeat count (0=forever)
Fade PWM down	11	Start value	Stop value	Speed in 0.1ms steps	Repeat count (0=forever)
Flash	20	On PWM value (Off is 0)	On time in 10ms steps	Off time in 10ms steps	Repeat count (0=forever)
Blink	21	On PWM value (Off is 0)	On time in 100ms steps	Off time in 100ms steps	Repeat count (0=forever)

Animationen:

Gun Shot: Aa00710 (Für Barrel)
Rumble Shot: AA011FF000401
Blitz 8x: 4A120FF040408

Virobi UFO Animationen:

Off: A60000000000
Motor konfiguration: A500BBCC

BB = Motor speed normal mode 00-FF CC = Motor speed panic mode 00-FF

Normal Mode: A601RRGGBB00

RR = red [00-FF] GG = green [00-FF] BB = blue [00-FF]

Panic Mode: A60ARRGGBB00

RR = red [00-FF] GG = green [00-FF] BB = blue [00-FF]

Schuß IDs (1 = Laser On):

Waffe A Hauptschuß: 0x91 [0 1001 0001], Sekundärschuß: 0x95 [0 1001 0101]
Waffe B Hauptschuß: 0xA2 [0 1010 0010], Sekundärschuß: 0xA6 [0 1010 0110]

Game Code

Source code git hub [1]

Class reference [2]

Spielprinzip

Shooting-Gallery

Einzeln oder optional zu zweit auf maximale Punktzahl
Feste Zeitdauer, evtl. Bonus-Zeit schießbar
Nur leuchtende Ziele können getroffen werden
Je länger Ziel leuchtet, desto weniger Punkte, Ziel geht erst bei Treffer aus (Option)
Shotgun nach Barrel-Laden
Limitierte Feuerrate, ggf. erhöhbar durch drehen am Barrel