参加Image Cup做的。魔方比赛系统,简单说就是在魔方内部装入蓝牙模块,可以同步在电脑上记录和显示魔方的转动。
灵感来源主要是由于现行的魔方比赛系统有诸多问题,比赛中使用一个计时板,参数选手将手放在计时板上,手离开是时候开始计时,还原魔方后手压在板上停止计时。抬手落手的时间误差在以毫秒为单位的魔方比赛中很关键;而且在比赛中由于魔方小动作快,观众基本完全看不清魔方还原的过程。
所以我们想到在魔方中加入蓝牙模块记录魔方转动,转动瞬间开始计时,还原时刻立即停止计时。同时还可以在电脑上显示,回放魔方的还原过程。
【硬件篇】
魔方转动数据的采集是最困难的。我们使用角度传感器采集。通过反射式增量编码器接收信号,并将信号通过接口传送至蓝牙模块,bluecore 芯片处理数据并将其传给PC 端进行接收。
根据魔方内部轴的转动, 编码轮随之然后利用光电传感器对进行检测可以得到如下图的双通道有时差脉冲输出(可以利用时差关系判断正转和反转),利用表征每根轴正逆旋转角度,将脉冲信号传入蓝牙模块的 度,将脉冲信号传入蓝牙模块的 12 个 PIO 端口,然后通过蓝牙传输至 端口,然后通过蓝牙传输至 PC 端,完成实时信号采 端,完成实时信号采集。
为了在魔方内安装蓝牙模块和角度传感器,J. Liu老师专门设计了六个咬合的电路板:
通过立体布局充分利用魔方内部空间,既能起到机械固定作用,又可以增加纽扣电池布局数量。
不过这样的立体块放入魔方还是有点困难,前期我们就搞了个测试版用来模仿魔方的六个面:
【软件篇】
软件主要就是魔方的显示计时,随即打乱,还原等。还有些问题比如接受的串可能会有丢失,考虑各种情况进行解码。界面用WPF做的,个人感觉还是很漂亮~
可以全屏进入比赛模式:
使用帮助:
【整合篇】
56cm脚拧魔方:
(*长视频,含技术讲解,密码:cube)
电子盲宁:
虽然参赛结果让人失望,还是很怀念和阿德在实验室通宵奋战的夜晚。有这样经历已经觉得很幸运了,而且,这是在大学做得最漂亮的软件~
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