Projet jeux avec liaison sans fil

Cet été j'ai mis au point 2 jeux typre Molky modifié et Chamboule tout pour une fête familiale, à base de nano arduino et liaison filaire.

Chaque jeu comprend 10 éléments ( quille ou boîte) à relier à 1 seule carte nano, laquelle gère lechangement d'équipe, l'affichage sur écran et la logique pour aboutir au résultat final.

Les jeux ont remportés un vif succès, les liaison moins, se révélant être le point faible de cette réalisation, rencontrant pas mal de nœuds surtout.

D'où l'idée de remplacer la transmission entre quilles ou boîtes et les nano par système radio 433 mhz, bluetooth ou wifi.

Il me faut tenir compte qu' il est impératif d'intégrer une tempo pour chaque contact (3sec par exemple) afin d'éliminer tout contacts fugitifs intempestifs.Ce que le code actuel me permet via chaque entrée filaire, à tenir compte et à mettre en place par ondes également.

L'avantage du 433mhz, est que j'ai vu la possibilté d'alimentation par pile 3 volts pour certains émetteurs et le coût par pièce est faible, reste à pouvoir faire l'adaptation, l'idéal étant un seul récepeur 10 canaux relié à la nano décodeuse. ( acceptable et adaptable si 8 canaux)

Avec des ESP32 C3 , eux aussi accesssibles , l'avantage serait qu'il intègrent le système radio en wifi et bluetooth et la temporisation contact directe avant émission, le moins est l'alimentation en 5 volts, nécessitant une batterie bien plus volumineuse soumise à des chocs. La nano en réception, remplacée également par une ESP32 C3 en mode réception wifi ou bluetooth.

Une autre méthode vous semblera plus évidente, j'aimerai avoir vos avis techniques sur les différentes solutions envisageables pour améliorer ces 2 jeux. Merci à vous.

si vous partez sur l'ESP32, envisagez leur protocole propriétaire ESP_NOW (même fréquence que le WiFi ou BT) et simplicité pour envoyer des messages à tous les participants ou juste au maître

exemple de tuto

Ce n’est pas tout à fait ça, cela dépend des fabricants de carte de développement ESP32-C3.
En règle général c’est un régulateur AMS1117, qui demande 1V de plus que les 3.3V de sortie et nécessaire par le boitier ESP32-C3 d’expressif.
Donc effectivement avec seulement une cellule li-ion, cela ne peut pas marcher.
Par contre certaines cartes contiennent des régulateur LDO qui permet une alimentation entre 3.5 et 6.5V, ce qui permet l’utilisation d’une seul cellule Li-ion.

Sinon il est aussi possible d’utiliser un step-Up qui augmente la tension de ta batterie, mais cela augmente la taille de ton projet.

Qui dit alimentation sur batterie, dit qu’il faudra calculer la consommation de ton projet et voir si tout ça tien dans l’espace disponible sur tes différents éléments et si l’autonomie correspond à tes besoins.

On peut simplifier le système en utilisant un capteur d’inclinaison mécanique (une bille dans un boîtier qui ferme un contact lorsqu’elle bascule) pour générer une interruption qui réveille un ATTiny85, lequel resterait en sommeil profond la plupart du temps pour une consommation minimale. Dès qu’il est réveillé, l’ATTiny85 prend le contrôle et pilote un petit module 433 MHz pour envoyer plusieurs fois l’identifiant unique de l’objet à des intervalles aléatoires, ce qui permet de réduire les collisions si plusieurs objets tombent en même temps.

Le réarmement de l’objet pourrait se faire automatiquement lorsque celui-ci est remis en position verticale et que le capteur d’inclinaison se désactive, ou via un autre mécanisme à définir selon le besoin.

Le récepteur utilise un module 433 MHz identique à ceux des émetteurs, connecté à un microcontrôleur capable de décoder les trames (un Arduino plus costaud peut être). Chaque trame reçue contient l’identifiant unique de l’objet qui s’est renversé. Le microcontrôleur lit les trames et peut ainsi savoir exactement quel objet a basculé. Si plusieurs objets tombent simultanément, les trames sont reçues de manière décalée grâce aux intervalles aléatoires, ce qui permet au récepteur de distinguer chaque objet individuellement et d’agir en conséquence.

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Merci JML pour avoir quasi mieux expliqué que moi la problématique, et l’avoir de ce fait bien compris. Cette solution s’approche de la première que j‘avais envisagé.

Pour le chamboule tout, j’envisage ce type de capteur à inclinaison. Pour le Molky, la conception initiale avec aimant dissimulés dans les quilles et ILS dans le socle sur lesquelles elles sont posées a donné entière satisfaction. Le principe reste le même.

Vu les 2.7 requis au minimum, une pile 3 volts n’est plus envisageable, trop proche de l’intabilité. Comme proposé par Terwal, un mini boost 5 volts sera plus efficace.

Côté coût, il y a peu de différence entre attiny 85 et arduino nano, cette dernière étant plus performante mais plus grande également. Ce qui tient sans problème dans une boîte de conserve tout de même! De là à passer vers l’ESP32C3 , il ne reste plus grand chose, émetteur compris, alors qu’il faille encore le rajouter à l’attiny85.

Reste un détail d’importance, le temps de réponse. Avec l’attiny et l’émetteur 433mhz, c‘est quasi instantané, exepté le crénaux aléatoire de transmission nécessaire. Avec l’ ESP32 c3, le wifi consomme pas mal, le temps de réveil profond ne risque-t-il pas d’être un handicap si j’envisage l’utiliser pour économiser l’alimentation? Le bluetooth n’est-il pas plus économe ?

Les piles LI-SOCL2 3,6V sont une alternative

Le BLE des ESP32-x est décevant en terme de consommation d'énergie, loin d ece qu'on peut espérer du BLE .
Compter quand même sur un moindre courant moyen en phase de réveil et des poivs de courants moins intenses qu'en WiFI.... bien qu'on puisse les modérer en WiFI si on adopte une puissance d'émission réduite comptatible avec la portée. (facile à faire dans le code)

Pour moi le choix de la technologie découle d'essais comparatifs sur le terrain ESP-NOW vs BLE, le 'vrai WIFi' avec la necessiter d econnexion avec un point d'ccès parait moins prometteur pour cetet application.

attention, une boîte de conserve métallique agit comme une cage de Faraday : le métal bloque ou réfléchit les ondes électromagnétiques, dont les ondes radio ➜ pour des ondes radio classiques (FM, Wi-Fi, Bluetooth), une boîte de conserve fermée réduit fortement ou bloque complètement le signal.

dans le jeu on relève les quilles tombées à chaque tour en les laissant là où elles sont ➜ vous déplacez vos bases aussi je suppose ?

Je n’ai pas encore fait d’essais, ayant pensé au principe de faraday que je connais, est-ce que la boîte métallique ne ferait pas office d’antenne ( même mal adaptée) si reliée à celle de l’émetteur interne. La distance étant infime, quasi 1 mètre.

Pour le Molky, il n’en reste que le nom. il a été largement modifié, n’en gardant que le principe. Les chiffres sont remplacés par des lettres, le but étant de trouver un mot de 5 lettres, différent pour chaque équipe. Le fait de trouver ce mot leur donne un indice qui est nécessaire dans la suite du jeu global organisé pour la fête. Certains n’ont mis que 5 minutes, d’autres y ont passé plus de 30. ( n’ayant pas été avare de petits coups de pouce) Les Quilles renversées sont remises systématiquement sur leur même bases qu’au départ ( A sur A ,etc…) au terme de la 5 ième renversées, l’afficheur mentionnnant “ recommencer”. , outre qu’il affiche aussi la lettre de la quille concernée et sa position par comptage entre 1 et 5., ainsi que le choix d’équipe ,le mot trouvé et l’indice final le cas échéant.

c'est très , très peu probable et au contraire une antenne mal adaptée peut endomager l'émetteur.
Est-t--il concevable d'avoir une antenne à l'extérieur du boitier métallique ? (certaines cartes avec un ESP32-C3 peuvent moyenant le déplacecement d'un minuscule composant, fonctionner sur une antenne extérieure)

d'autre part une antenne quart d'onde en 2.4Ghz ça peut se résumer à un brin d'environ 31 mm (à ajuster) à relier par un cable coaxial à l'embase de la carte ESP32-C3, la tresse du coaxial étant reliée au boitier métallique

Aucun problème pour le jeu molky, la base étant en bois.

Pour le Chamboule tout, j’envisage faire des essais en déportant l’antenne en exterieur des boîtes, et si ce n’est pas concluant, remplacer les boîtes par des sections de tuyaux pvc aux dimensions similaires ( diamètre 8 ou 10 cm) .

Oui ça marcherait alors