新型交互式射击游艺控制系统实现.docx

《新型交互式射击游艺控制系统实现.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新型交互式射击游艺控制系统实现.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、新型交互式射击游艺控制系统实现 摘要：本文将先进的激光多址编码、RF无线射频、CAN总线、动漫与光机电限制等技术结合在一起，实现射击游艺过程的有效互动，大大满意消费者参加式的游乐追求。 关键词：射击；无线射频；CAN总线 引言 随着人们生活水平的提高，人们愈来愈追求多样化和特性化的休闲消遣方式，除了“求新、求奇、求特、求异”之外，大家更加注意体验参加式的游艺活动，为了应对这种消费需求偏好的变更，提升企业自身竞争力，本系统将先进的激光多址编码、RF无线射频、CAN总线、动漫与光机电限制等技术相结合，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。限制系统的设计与实现 系统主要由中心调度分系

2、统、游艺小车通信分系统、区域道具动作机电限制分系统、车载PLC运动限制分系统、动漫效果与光机电限制分系统组成，如图1所示。 中心调度分系统 通过CAN总线与区域道具动作机电限制分系统进行双向数据通信实现计分与道具机电动作限制；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限制，实现射击过程的实时计分显示、动漫场景与光机电动作协调限制。中心调度分系统接收处理各区域限制分系统计分和检测开关状态、车载分系统初始化等信号；显示车载系统各车子网络连接状态；通过人工方式向车载分系统发送启动、停车等限制指令；自动向车载分系统发送实时分数信息；限制播放数字化动漫影

3、音信息，并向车载分系统发送限制信号(该信号由各车子行走限制系统说明并执行车子动作)；处理分数排行及历史纪录、用户信息管理等；下客区显示屏播放即时分数、候客区显示屏播放历史纪录、预演区显示屏播放嬉戏短片及解说、区域限制区内投影机播放数字化动漫影片；能限制至少8个区域限制分系统(共110个限制点)。 游艺小车通信分系统 通过人工触发玩具手枪内的红外激光放射模块，向区域道具动作机电限制分系统放射多址编码信息，模拟射击过程，完成游客与现场道具的交互过程。接收处理中心调度分系统的分数信息并显示，接收中心限制分系统的启动、停止和动作指令，并通过RS232数字接口通道透亮地传输给车载PLC限制分系统；接收车

4、载PLC限制分系统信息并发送给中心调度分系统；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运动限制分系统 通过西门子的S7_200 PLC限制伺服电机，限制游艺小车的行走、旋转、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。 动漫效果与光机电限制分系统 由中心调度分系统通过CAN限制总线下发动漫播放限制指令，接收区域限制器输出的道具限制信号限制机电动作效果，执行道具相应特定的声光电效果；实现各场景机电限制动作。 区域道具动作限制分系统 接收处理车载通信分系统放射的红外激光编码信息；通过CAN总线向中心调度分系统发送计分信息，接

5、收中心调度分系统的限制指令；响应区域限制器输出信号的动作及灯光特效、音响效果；每个区域能容纳至少各20个输入输出IO口(I口光电隔离，O口继电器)。 通信网络的组成 本系统有机地将CAN总线与RF无线通信有机结合在一起，实现射击过程的有效互动。 基于nRF905主从式无线局域网通信 系统由一个中心限制设备(中心调度分系统主通信模块)及8个节点设备(游艺小车)组成，中心设备PC机运用全双工USBUART串口与主模块通信，主模块与各节点模块传输无线数据。依据网络协议，数据传输采纳半双工的点对点方武或广播的方式。节点模块可依据接收的数据进行相应的显示、限制操作，并可通过UART与下位机PLC进行通信

6、，如图2所示。 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的高两位用于限制数据发送方向，如X高两位为00表示中心限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，表示中心限制设备向节点设备发送限制数据Data，节点设备可通过UART将Data数据送至下位机PLC；如X高两位为10，低两位备用，表示节点设备向中心限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总线通信网络中每个道具作为独立的CAN节点，通过PIC18F4580的CA

7、N接口挂在CAN总线上，CAN总线各个节点与主控器连成一体，利用CAN通信协议实现各节点间分区域的数据交换与信息处理。 中心调度程序的设计与实现 中心调度程序采纳面对对象的设计方法，开发语言运用Visual Basic，后台数据库运用SQL-SERVER2000，如图4所示。 依据系统功能要求不同，分为射击分数显示客户端程序、动漫播放限制客户端程序，中心调度服务器程序和后台数据库。程序之间通过Winsock进行局域网数据通信，CAN总线和nRF905无线射频的主限制器通过UARTUSB模块与调度中心程序进行数据通信。 基于Winsock的网络通信程序设计 运用Winsock控件时可以运用两种协

8、议：TCP协议和UDP协议，本系统采纳TCP协议，分别建立客户应用程序和服务器应用程序。 在创建客户应用程序时，必需知道服务器计算机名或其IP地址(存于RemoteHost属性)、及服务器计算机进行侦听的端口(存于RemotePort属性)，然后调用Connect方法。 创建服务器应用程序时，就应相应设置一个侦听端口(LocalPort属性)并调用Listen方法。当客户机须要连接时(connect)，就会发生ConnectionRequest事务。由于系统有多个客户端，因此要动态管理客户端的各个连接恳求，参考如下程序设计(略)。 为了完成连接，在Connection Request事务中调用

9、Accept方法。建立连接后，任何一方计算机都可以发送、接收对方数据。发送数据时，需调用SendData方法。当接收到数据时，会发生Data Arrival事务，调用Data Arrival事务中的Get Data方法就可以获得对方传送的数据。 基于MSComm的串口通信程序设计 MSComm通信控件供应了一系列标准通信吩咐的接口，它允许建立串口连接，可以连接到其他通信设备、还可以发送吩咐、进行数据交换以及监视和响应在通信过程中可能发生的各种错误和事务，从而可以用它创建全双工的、事务驱动的、高效好用的通信程序。 在程序加载过程中，由于可能存在无线和CAN两种通信方式，所以在Form_Load事

10、务中要进行初始化处理，参考程序(略)。 在数据接收过程中，MSComm供应了两种处理通信问题的方法，一是事务驱动方法，一是查询法。本系统采纳事务驱动方法，当有新字符到达或端口状态变更，或发生错误时，MSComm控件将触发OnComm事务，而应用程序在捕获该事务后，通过检查MSComm控件的CornmEvent属性可以获知所发生的事务或错误，从而实行相应的操作。 当须要发送数据时，通过调用MSComm的Output方法实现。 结论 本系统由中山市金马游艺机有限公司和电子科技高校中山学院联合开发并于2022年下半年胜利交付运用。本系统是集多项先进技术于一体，突破游艺和动漫原有的产业边界，在传统游艺机项目的基础上首创性地将动漫与机电限制、有线与无线组网等技术有机地结合在一起，设计完成一种新型交互式射击游艺限制系统。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页