Placar Eletrônico para Tênis de Mesa

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Placar Eletrônico para Tênis de Mesa

Objetivo

O objetivo deste projeto é construir um placar eletrônico para tênis de mesa, automatizado por microcontrolador Arduíno e comandado remotamente por um aplicativo Android via bluetooth.

Equipe

Professor orientador
Alunos voluntários
  • Tiago Marins de Queiroz (CST Análise e Desenvolvimento de Sistemas)
  • Joabe Domingos de Oliveira (CST Análise e Desenvolvimento de Sistemas)
  • Vitor Matheus de Souza Baldacin (CST Análise e Desenvolvimento de Sistemas)

Especificação prévia do sistema

O Placar Eletrônico para Tênis de Mesa será controlado por microcontrolador Arduíno e receberá informações reotamente, via tecnologia bluetooth, eviadas por aplicativo em celular Android.

Formato do placar eletrônico

A configuração inicial do placar eletrônico e as informações a serem apresentadas serão similares as disponibilizadas pelo aplicativo Placar Tênis de Mesa, utilizado para arbitrar jogos de tênis de mesa para tablets e smarthphones.

Configuração inicial do placar
O placar registrará a partida entre dois jogadores: Jogador 1 x Jogador 2.

Para iniciar uma partida deve-se definir:

  • O número de set (1, 3, 5 ou 7);
  • O primeiro jogador a sacar (Jogador 1 ou 2).
Contagem de pontos pelo smarthphone
  • Botões para contagem de ponto, um para cada jogador;
  • Botões para voltar ponto (em caso de erro na contagem), um para cada jogador.

Envio de informações via bluetooth do smarthphone ao placar

Uma opção para o envio das informações via bluetooth é gerar uma string de caracteres com as informações correntes do painel. Por exemplo: 

_00_0x0_00_ (string inicial)
.00_0x0_00_ (definição do sacador, no exemplo jogador 1)
.01_0x0_00_ (ponto para jogador 1)
_01_0x0_01. (ponto para jogador 2 e inversão da ordem de saque)
_01_0x0_02. (ponto para jogador)
...

Desta forma, caso haja uma perda momentânea de comunicação entre o smarthphone e o placar, quando a comunicação for reestabelecida o painel será automaticamente atualizado com a informação atualizada.

Hardware do placar eletrônico

O hardware para o painel eletrônico vai utilizar o CI 4511 que é um decodificador de BCD para 7 segmentos.

Exemplo de projeto com 4511: Arduino e display 7 segmentos

Processamento a ser realizado pelo Arduíno

O Arduíno que controla o placar eletrônico recebe a string de caracteres via bluetooth e gera a contagem em binário a ser mostrada em cada display.

Indicação do sacador
A indicação do sacador será mostrada através dos pontos nos dois displays maiores que mostram a pontuação de cada jogador.
Sinalização sonora
Um buzzer acionado pelo Arduíno indicará algumas situações ca partida. por exemplo:
  • Um bip -> Indicação de um ponto
  • Dois bips -> Indicação de ponto e inversão na ordem de saque;
  • Sonorização prolongada -> Indicação de final de set ou inversão de lado no caso de set decisivo.

Comunicação Serial via Bluetooth

Pinagem e conexão com o Arduíno

Este módulo apresenta 6 pinos, mas com apenas 4 pinos é possível colocar o mesmo para funcionar e fazer o Arduíno interagir dispositivos Bluetooth. 

            _________
           |         |
           |         |
           |         |
           |Bleutooth|
           |         |
           |   HC06  |
           |         |
           |         |
           |_________|
             | | | |
     Vcc ----+ | | +---- Txd
     Gnd ------+ +------ Rxd

Cuidados com a conexão do módulo Bluetooth HC06 com o Arduíno:

  • O HC06 funciona com alimentação Vcc=3,3V, a qual também é fornecida pelo Arduino ao lado da alimentação de 5V;
  • Na comunicação serial, como o Arduíno fornece 5V, é necessário utilizar um divisor de tensão na entrada Rxd do HC06, conforme exemplo abaixo:

VRxd = R2/(R1 + R2).5
Exemplo:
R1=470 Ω, R2=1 KΩ -> VRxd = 3,4 V

Arduíno Mega Multi Serial

O Arduíno MEGA usa a Serial exclusivamente para comunicação com a porta USB. Para comunicação serial TTL (5V) nos pinos 0 (RX) and 1 (TX) deve-se utilizar a Serial1, Serial2 ou Serial3.

Software para Arduíno

<source lang="c"> //Software para Controle de Painel Eletrônico via Bluetooth //2017 - IFPR //Desenvolvedor: Evandro Cantú

String mensagem; //string que armazena mensagem recebida via Bluetooth

void setup() { 

 Serial1.begin(9600); //set baud rate

}

//Função geraBinario: //Recebe como parâmetro um caractere (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6. 7. 8 ou 9) //e converte para binário e seta as portas correspondentes do Arduíno //para mostrar no Painel Eletrônico. void geraBinario(char caractere, int portaBase) { 

  switch (caractere) {
   case '0':
     Serial1.println("(0000)");
     digitalWrite(portaBase, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 1, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 2, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 3, LOW);
     break;
    case '1':
     Serial1.println("(0001)");
     digitalWrite(portaBase, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 1, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 2, LOW);
     digitalWrite(portaBase + 3, HIGH);
     break;
   case '2':
     Serial1.println("(0010)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, LOW);
     digitalWrite(portaBase+2, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+3, LOW);
     break;
   case '3':
     Serial1.println("(0011)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, LOW);
     digitalWrite(portaBase+2, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+3, HIGH);
     break;
   case '4':
     Serial1.println("(0100)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+2, LOW);
     digitalWrite(portaBase+3, LOW);
     break;      
   case '5':
     Serial1.println("(0101)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+2, LOW);
     digitalWrite(portaBase+3, HIGH);
     break;
   case '6':
     Serial1.println("(0110)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+2, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+3, LOW);
     break;
   case '7':
     Serial1.println("(0111)");
     digitalWrite(portaBase+0, LOW);
     digitalWrite(portaBase+1, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+2, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+3, HIGH);
     break;
   case '8':
     Serial1.println("(1000)");
     digitalWrite(portaBase+0, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+1, LOW);
     digitalWrite(portaBase+2, LOW);
     digitalWrite(portaBase+3, LOW);
     break;
   case '9':
     Serial1.println("(1001)");
     digitalWrite(portaBase+0, HIGH);
     digitalWrite(portaBase+1, LOW);
     digitalWrite(portaBase+2, LOW);
     digitalWrite(portaBase+3, HIGH);
     break;
   default:
     //Mantem Placar
     break;      
 }

}

void loop() { 

 while(Serial1.available())
 {//while there is data available on the serial monitor
   mensagem+=char(Serial1.read());//store string from serial command
 }
 if(!Serial1.available())
 {
   if(mensagem.length() - 2 == 11)
   {//ponto computado
     Serial1.print(mensagem); //show the data
     Serial1.print("Comprimento: "); 
     Serial1.println(mensagem.length() - 2);
     //PontosDezena  Jogador1 = mensagem[1];
     //PontosUnidade Jogador1 = mensagem[2];
     //Sets          Jogador1 = mensagem[4];
     //PontosDezena  Jogador2 = mensagem[6];
     //PontosUnidade Jogador2 = mensagem[8];
     //Sets          Jogador2 = mensagem[9];
     geraBinario(mensagem[1],2);  //portas = 2, 3, 4, 5
     geraBinario(mensagem[2],6);  //portas = 6, 7, 8, 9
     geraBinario(mensagem[4],10); //portas = 10, 11, 12, 13
     geraBinario(mensagem[6],14); //portas = 14, 15, 16, 17
     geraBinario(mensagem[8],20); //portas = 20, 21, 22, 23
     geraBinario(mensagem[9],24); //portas = 24, 25, 26, 27
     
     //Saque Jogador1 = mensagem[0];
     //Saque Jogador2 = mensagem[11];
     digitalWrite(29, LOW); //saque Jogador 1 porta 29
     digitalWrite(30, LOW); //saque Jogador 2 porta 30
     if (mensagem[0]=='.') {
        Serial1.println("Saque Jogador 1");
        digitalWrite(29, HIGH);} //saque Jogador 1 porta 29
     else if (mensagem[10]=='.') {
        Serial1.println("Saque Jogador 2");
        digitalWrite(30, HIGH);} //saque Jogador 2 porta 30       

     mensagem=""; //clear the data
   } 
 }
 delay(1000); //delay

} <\source>

Referências


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