RFID DOMINATOR 2.0 - krabička

V máji 2023 bol predstavený nový návrh DPS pre stopky RFID DOMINATOR 2.0, ktoré sú primárne určené pre Airsoft a Paintball hry v hernom móde DOMINATION. Tento návrh bol pokračovaním vylepšenej verzie 1.0, ktorá riešila niekoľko predchádzajúcich problémov. Neskôr, v auguste 2024, boli dokonca pripravené aj prvé fyzické vzorky PCB dosiek. Nový model priniesol niekoľko vylepšení, pričom okrem funkcionality staršej verzie, bola RFID čítačka presunutá o niečo ďalej, aby sa zabránilo jej kontaktu s LCD displejom.

Hlavnou inováciou však bolo vylepšenie prístupu k potenciometru I2C prevodníka, ktorý umožňuje ovládať kontrast LCD displeja priamo počas hry, bez nutnosti odpojovať hardware od DPS. Tieto úpravy riešili kritickú chybu z predchádzajúcej verzie, kde nastavenie kontrastu displeja nebolo optimálne pre rôzne ročné obdobia. V letných mesiacoch bol displej príliš tmavý v zime, a naopak, čo vyžadovalo neustále nastavovanie, čo nebolo ideálne pri hraní. Tento problém sa dal odstrániť len opakovaným odpojovaním a pripájaním hardvéru, čo nebolo praktické v priebehu hry.

Nová verzia DPS prináša aj vylepšenú možnosť programovej implementácie herného módu DOMINATION, ktorý teraz podporuje až 4 tímy súčasne. V závislosti od nainštalovaného firmvéru je však možné prevádzkovať aj klasické 2- alebo 3-tímové verzie, pričom nadbytočné LED diódy sa jednoducho deaktivujú v softvéri. Časti ako riadiaci mikrokontrolér Arduino Nano s ATmega328P, displej 2004A, RFID čítačka RC522 a buzzer so širším uchytením (7,62 mm) zostali nezmenené. Naďalej sa používajú LED diódy s priemerom 5 mm, avšak hodnoty rezistorov boli upravené, aby sa dosiahla rovnaká intenzita svetla pre všetky diódy.

Na základe fungujúceho hardvéru je možné vytvoriť rôzne aplikácie, ktoré využívajú možnosti zariadenia. Okrem štandardného herného módu DOMINATION, ktorý počíta čas pre všetky tímy od nuly až do 99 hodín, 59 minút a 59 sekúnd, je možné v budúcnosti pridať aj opačný režim COUNTDOWN alebo ďalšie herné módy, napríklad s jedným časom. Pripravuje sa aj podpora AT príkazov, ktoré umožnia získanie informácií o konfigurácii zariadenia a umožnia nastavenie rôznych funkcií, ako je výber herného módu, s ktorým sa zariadenie spustí. V zariadení bude možné uložiť viacero konfigurácií.

K dispozícii bude aj možnosť deaktivovať buzzer počas hry, nastaviť jeho frekvenciu, na ktorej vydáva zvuk, a ďalšie možnosti. Ďalej bude možné zobraziť a upraviť systémové dáta, ktoré je možné exportovať v jednom kroku. Ak používateľ potrebuje rovnakú funkcionalitu aj na inom zariadení, jednoducho si pomocou funkcie Copy-Paste skopíruje konfiguráciu vrátane systémových nastavení, ktoré sú uložené v EEPROM pamäti. Tento export sa dá uložiť aj do textového súboru (.txt) pre budúce použitie.

Po viac než roku od vytvorenia DPS sa komunita Airsoft a Paintball dočkala aj prispôsobenej krabičky pre RFID DOMINATOR 2.0. Táto krabička bola navrhnutá na mieru pre rozmerovo prispôsobený RFID DOMINATOR 2.0. Samotná PCB doska má rozmery 104x101 mm a hrúbku 1,6 mm. Po pridaní komponentov a osadení na pinové lišty dosahuje hrúbka DPS s komponentmi približne 45 mm. Montáž DPS na prednú stenu krabičky sa uskutočňuje pomocou štyroch skrutiek typu M3 umiestnených v rohoch okolo modulu LCD displeja.

Krabička obsahuje dištančné stĺpiky nad LCD displejom, ktoré majú výšku 6 alebo 8 mm, čo určuje vzdialenosť displeja od okrajov krabičky. V závislosti od výšky môže displej buď jemne zasahovať do vnútra krabičky (pri 8 mm variante), alebo môže krabička mierne vyčnievať (pri 6 mm variante). Táto vzdialenosť tiež ovplyvňuje polohu RFID čítačky voči krabičke, ale v oboch prípadoch číta RFID karty, náramky a kľúčenky podľa štandardu ISO/IEC 14443-A na frekvencii 13,56 MHz.

Krabička má otvor pre 20x4 LCD displej (model 2004A) s montážnymi otvormi pre LCD displej. Sú tu aj ďalšie štyri otvory pre LED diódy, ktoré slúžia ako svetlovody a zabraňujú vzájomnému oslňovaniu. Okrem toho je prítomný malý zvukovod pre aktívny alebo pasívny buzzer, ktorý oznamuje priloženie RFID karty a zmenu v logike hry. Výška krabičky tiež zohľadňuje ICSP header na Arduino Nano V3.0, aby bolo možné zariadenie pohodlne uzavrieť.

Krabička obsahuje časť s nižším profilom, ktorá umožňuje pripojenie napájacieho kábla s MiniUSB konektorom k Arduinu Nano. Hrúbka stien krabičky je 2 mm, pričom jej šírka je 124 mm, dĺžka 123 mm a hĺbka 46,8 mm so zloženým zadným krytom. Krabička sa uzatvára zo zadnej strany štyrmi skrutkami typu M3, ktoré sú umiestnené v rohoch krabičky.

Zadný kryt krabičky je vybavený kruhovým výrezom, ktorý umožňuje prístup k potenciometru pre ovládanie kontrastu displeja aj počas hry, bez potreby demontáže krabičky. Na tento účel je vhodný šróbovák s krížovým profilom a priemerom 3 mm. Ďalším vylepšením je integrácia vodítok na popruh alebo remeň, čo umožňuje pohodlné pripevnenie zariadenia. Popruh môže byť vybavený samozaťahovacou sponou, ako v mojom prípade, ale je možné použiť aj popruh s račňou, podľa preferencií.

Výrezy na vonkajšej strane krabičky umožňujú prevlečenie remeňa aj po úplnom zložení zariadenia. Kompatibilný je popruh s šírkou 25 mm, ktorý umožňuje neinvazívnu montáž zariadenia na rôzne objekty ako stromy, ploty, hranoly alebo rúry. Popruh je vybavený skobou s prítlačným pružinovým mechanizmom, ktorý drží aktuálnu pozíciu po zatiahnutí. Tento spôsob montáže je podobný, aký využívajú fotopasce alebo trail kamery. Krabička je vyrobená z PLA filamentu a pôsobí veľmi pevne. Verím, že by zvládla aj pád s minimálnou ujmou.

Okrem čiernych plastových skrutiek je možné použiť aj mosadzné skrutky v rovnakom rozmere M3, ktoré však môžu byť na krabičke výraznejšie viditeľné. Používam skrutky s polguľatou hlavou, ktoré v montážnych otvoroch na DPS zapadajú do zahĺbenia, čo znamená, že skrutky nepresahujú líniu krabičky. Ak chcete dosiahnuť rovný povrch, môžete použiť zápustné skrutky.

Krabičku navrhol a vytlačil pán Badin, s ktorým som bol veľmi spokojný. Všetko perfektne zapasovalo na prvýkrát a pán Badin vykonal všetky potrebné merania na osadenej DPS. Vykonal skúšobnú aj finálnu tlač, vrátane 3D modelovania krabičky. Určite by som ho oslovil aj v budúcnosti pri návrhu krabičky pre ďalšie projekty. Jeho referencie a prácu môžete nájsť na Printables, kde ho môžete kontaktovať:
https://www.printables.com/@mbadin_1412087

Viac informácií o projekte RFID DOMINATOR, vrátane testovacieho DEMO firmvéru, nájdete na:
https://martinius96.github.io/Airsoft-DOMINATOR-RFID/