Thiết kế và chế tạo Hệ thống trò chơi đua xe trên labview và điều khiển bằng bàn phím và chuột

Thiết kế và chế tạo Hệ thống trò chơi đua xe trên labview và điều khiển bằng bàn phím và chuột, có file vi labview 2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO CUỐI KỲ Học phần Lập Trình Căn Bản – Điện Tử

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo Hệ thống trò chơi đua xe trên labview và điều khiển bằng tay cầm

Sinh viên thực hiện:

Lê Hồng Tài MSSV: 22010678 Lớp: N02 Thuộc nhóm số 17, cùng với:

Nguyễn Lương Trường MSSV: 22010773 Lớp: N02 Nguyễn Đức Đạt MSSV:22010615 Lớp: N02

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Viết Chiến

Khoa Điện – Điện tử

Hà Nội, Học kỳ II , năm học 2023-2024

Bảng phân chia công việc

1 Nguyễn Đức Đạt

 Lập ý tưởng thực hiện project

 Nội dung 1: Lập trình thu thập dữ liệu

 Edit video

 Viết báo cáo nội dung 1

 Chuẩn bị file báo cáo (ppt)

Nhóm trưởng, tích cực tham gia

2 Nguyễn Lương Trường

 Lập ý tưởng thực hiện project

 Nội dung 2: Lập trình thu thập dữ liệu

 Viết báo cáo nội dung 2

 Thiết kế lắp đặt phần cứng

Thành viên, tích cực tham gia

3 Lê Hồng Tài

 Lập ý tưởng thực hiện project

 Nội dung 3: Lập trình hiển thị kết quả trên giao diện chính

 Viết báo cáo nội dung 3

 Tổng hợp báo cáo cuối kỳ

Thành viên, tích cực tham gia

Lời cam đoan

Em xin cam đoan đề tài “Thiết kế và chế tạo Hệ thống trò chơi đua xe trên

labview và điều khiển bằng tay cầm” được thực hiện bởi Nhóm số 17 , bao gồm các

thành viên là Nguyễn Đức Đạt, Nguyễn Lương Trường, Lê Hồng Tài, là sự cố gắng, nỗ

lực của bản thân em và các thành viên trong nhóm, dưới sự hướng dẫn của Nguyễn Viết Chiến Kết quả của báo cáo này là trung thực, không có sự sao chép, lấy cắp, hay

thuê mượn của người khác Báo cáo có tham khảo và trích dẫn một số tài liệu nguồn gốc rõ ràng Nếu phát hiện có sự sao chép kết quả của người khác, em xin chịu hoàn

toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày 03 tháng 06 năm 2024

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Kế hoạch thực hiện đồ án

(chỉ ghi phần nội dung được giao theo như Bảng phân chia công việc bên trên)

TT thực hiện Nội dung Nội dung cụ thể

Người thực hiện

Và thời gian thực hiện

Kết quả đã đạt được

Mức độ hoàn thành (%)

1

Tìm đọc

tài liệu và

viết tổng

quan

Lí do lựa chọn,

đề tài

Nguyễn Đức Đạt (15/5/2024-18/5/2024)

Viết báo cáo mục 1.1, chương 1 100% Mục tiêu và đối

tượng thực hiện Nguyễn Đức Đạt Phương pháp và

nội dung thực

…

2 Thiết kế

và chế tạo

Các loại cảm biến … Nguyễn Lương Trường

Viết báo cáo mục 1.3, chương 1 100% Arduino Uno

Phần mềm LABVIEW Nguyễn Lương Trường

Sơ đồ thuật toán

………

Nguyễn Lương Trường

3

Lập trình

LABVIE

W

Thiết kế giao diện chương trình Nguyễn Lương Trường

Đo đạc, thu thập

dữ liệu cảm biến LM35

Nguyễn Lương Trường

(28/5/2024-30/5/2024)

- Viết báo cáo mục 3.1, chương 3

- chương trình labview (hình

Điều khiển LED

Lê Hồng Tài (1/6/2024-3/6/2024)

- Viết báo cáo mục 3.2, chương 3

- chương trình labview (hình

Hiển thị LCD

Lê Hồng Tài (5/6/2024-8/6/2024)

- Viết báo cáo mục 3.3, chương 3

- chương trình labview (hình

…

4 Lập trình

IDE Điều khiển LED Lê Hồng Tài

Hiển thị LCD Kết nối Serial

…

5

Viết báo

cáo cuối

kỳ

Tổng hợp file báo cáo (word) Lê Hồng Tài Chuẩn bị Slide

thuyết trình (powerpoint) Nguyễn Lương Trường Thuyết trình thử Nguyễn Đức Đạt

…

…

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

Bảng phân chia công việc 2

Lời cam đoan 2

Kế hoạch thực hiện đồ án 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 5

1.1 Mở đầu (giới thiệu về đề tài đã chọn) 5

1.2.Mục tiêu 5

1.3 Phương pháp và nội dung thực hiện 6

1.3.1.Thiết kế 6

1.3.2.Các Bước Cụ Thể: 6

1.4 Các loại cảm biến và thiết bị sẽ sử dụng 7

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 8

2.1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống 8

2.2 Nguyên lý hoạt động 8

2.3 Linh kiện, thiết bị chuẩn bị 9

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 10

3.1 Lập trình LABVIEW 10

3.1.1 Nội dung 1 10

3.1.2 Nội dung 2 13

3.3 Kết quả mô phỏng (nếu có) 13

3.4 Kết quả thực nghiệm 13

3.4.2 Kết quả đạt được 13

Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

(Đặt ở đầu trang mới)

1.1 Mở đầu (giới thiệu về đề tài đã chọn)

Trong bối cảnh công nghệ ngày càng phát triển, các hệ thống trò chơi điện

tử ngày càng trở nên phổ biến và phức tạp hơn Một trong những loại trò chơi được yêu thích nhất là trò chơi đua xe, nơi người chơi có thể trải nghiệm cảm giác tốc độ và sự cạnh tranh ngay trong thế giới ảo Đề tài này tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một hệ thống trò chơi đua xe sử dụng phần mềm LabVIEW

và điều khiển bằng tay cầm (game controller)

1.2.Mục tiêu

Tạo Ra Một Trò Chơi Đua Xe Thú Vị:

 Phát triển một trò chơi đua xe có đồ họa hấp dẫn và cung cấp trải nghiệm chơi game thú vị

 Xây dựng môi trường đua xe đa dạng và thú vị với các loại đường đua và thử thách

Tương Tác Linh Hoạt với Tay Cầm:

 Tạo ra giao diện linh hoạt cho tay cầm điều khiển để người chơi có thể điều khiển xe một cách dễ dàng và tự nhiên

 Đảm bảo rằng các điều khiển bằng tay cầm phản hồi chính xác và mượt mà

Hiệu Suất và Ổn Định:

 Xây dựng hệ thống có hiệu suất cao và ổn định để tránh sự cố hoặc giật lag trong quá trình chơi

 Tối ưu hóa mã nguồn và xử lý logic để đảm bảo trải nghiệm chơi game mượt mà và không bị gián đoạn

Tích Hợp Đa Dạng:

 Tích hợp nhiều chế độ chơi và tính năng khác nhau như chế độ đua đơn, chế độ đua đội, chế độ chinh phục thời gian, v.v

 Cung cấp khả năng tùy chỉnh và mở rộng để người dùng có thể tận hưởng trò chơi theo cách riêng của họ

Trải Nghiệm Người Dùng Tốt:

 Tạo ra một giao diện người dùng thân thiện và dễ sử dụng để người chơi

có thể dễ dàng điều khiển trò chơi và truy cập các tính năng

Cung cấp hướng dẫn và hỗ trợ rõ ràng để người chơi có thể nắm bắt nhanh chóng cách chơi và các tính năng của trò chơi

1.3 Phương pháp và nội dung thực hiện

1.3.1.Thiết kế

 Thiết kế hệ thống trò chơi đua xe trên labview và điều khiển bằng tay cầm

 Sử dụng LabVIEW để tạo giao diện trò chơi và quản lý các phần tử khác nhau của trò chơi như đường đua, xe, điểm số, thời gian, v.v

 Tạo các module xử lý logic của trò chơi như vận tốc, va chạm, vị trí, v.v

 Sử dụng tay cầm điều khiển gamepad hoặc các thiết bị tương tự để điều khiển các động tác của xe trong trò chơi

 Sử dụng tay cầm điều khiển gamepad hoặc các thiết bị tương tự để điều khiển các động tác của xe trong trò chơi

1.3.2.Các Bước Cụ Thể:

Thiết Lập Giao Diện Trò Chơi:

 Tạo giao diện trò chơi với các thành phần như đường đua, xe, điểm số, thời gian, v.v

 Sử dụng các công cụ của LabVIEW như Controls và Indicators để tạo giao diện người dùng

Xử Lý Logic:

 Lập trình các module xử lý logic của trò chơi như tính toán vận tốc, vị trí, kiểm tra va chạm, tính điểm số, v.v sử dụng LabVIEW

Giao Tiếp với Tay Cầm:

 Sử dụng các chức năng của LabVIEW để thiết lập giao tiếp với tay cầm điều khiển

 Đảm bảo rằng phần mềm có thể nhận dữ liệu từ tay cầm và điều khiển hành động của xe trong trò chơi

Kiểm Tra và Debug:

 Kiểm tra và debug hệ thống để đảm bảo các chức năng hoạt động chính xác và mượt mà

 Kiểm tra giao tiếp với tay cầm và xử lý dữ liệu đầu vào từ người chơi Tối Ưu và Tinh Chỉnh:

 Tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống và tinh chỉnh các tham số để cải thiện trải nghiệm người dùng

 Đảm bảo rằng trò chơi đua xe hoạt động một cách mượt mà và phản hồi đúng đắn với các điều khiển của tay cầm

1.4 Các loại cảm biến và thiết bị sẽ sử dụng

 LabVIEW: Một nền tảng lập trình đồ họa được phát triển bởi National Instruments, mạnh mẽ trong việc phát triển các ứng dụng đo lường và điều khiển

 Tay cầm điều khiển (Game Controller): Một thiết bị phổ biến dùng để điều khiển trò chơi, có thể kết nối với máy tính thông qua USB hoặc Bluetooth

 Các công cụ hỗ trợ khác: Có thể bao gồm các thư viện lập trình hỗ trợ, phần mềm mô phỏng, và các công cụ phát triển khác

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG

(Đặt ở đầu trang)

2.1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống

Sơ đồ tổng quát của hệ thống trò chơi đua xe trên LabVIEW và điều khiển bằng tay cầm bao gồm các thành phần chính sau:

 Người chơi (Player)

 Tay cầm điều khiển (Game Controller)

 Máy tính (PC) với phần mềm LabVIEW

 Màn hình hiển thị (Display Monitor)

 Phần mềm trò chơi (Game Software)

2.2 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau:

1 Nhận Tín Hiệu Từ Bàn Phím Điều Khiển:

 Khi người chơi thao tác trên bàn phím (như nhấn nút ấn ),

 Các tín hiệu này được gửi qua kết nối USB hoặc Bluetooth đến máy tính

Chúng ta sẽ cài các nút di chuyển cho xe bằng các nút có sẵn trên bàn phím: end,page up,page down, insert để di chuyển xe né khỏi vật cản khi bấm các nút led sẽ sáng lên vừa ấn nút di chuyển

2 Xử Lý Tín Hiệu Trong LabVIEW:

 Nhận Tín Hiệu: LabVIEW nhận các tín hiệu từ tay cầm qua các cổng giao tiếp được định trước (USB hoặc Bluetooth)

 Chuyển Đổi Tín Hiệu: Các tín hiệu từ tay cầm được chuyển đổi thành các lệnh điều khiển trong trò chơi (như tăng tốc, phanh, rẽ trái/phải)

 Xử Lý Logic Trò Chơi: Dựa trên các lệnh điều khiển này, LabVIEW cập nhật trạng thái của trò chơi, bao gồm vị trí xe, tốc độ, va chạm và các yếu tố môi trường khác

 Cập Nhật Đồ Họa: Sau khi xử lý logic, LabVIEW sẽ cập nhật giao diện đồ họa

để phản ánh các thay đổi trong trò chơi

3 Hiển Thị Kết Quả:

 Các thông tin về trạng thái của trò chơi sau khi được cập nhật sẽ được hiển thị lên màn hình

 Người chơi nhìn thấy các thay đổi theo thời gian thực trên màn hình, tạo cảm giác điều khiển trực tiếp và mượt mà

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý/ Sơ đồ thuật toán (ví dụ)

Lưu ý: Có thể trình bày nguyên lý hoạt động theo các nội dung cụ thể của đề tài

và có Sơ đồ thuật toán riêng cho từng nội dung.

2.3 Linh kiện, thiết bị chuẩn bị

Trình bày danh mục các linh kiện, thiết bị chính cần có và các thông số kỹ thuật

Bảng 2.1 Danh sách linh kiện, vật tư, thiết bị

(nếu có)

1 Không có

2 Không có

3 Không có

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN

(Đặt ở đầu trang)

3.1 Lập trình LABVIEW

3.1.1 Nội dung 1

3.1.1.1 Giao diện người dùng (UI)

 Giao diện người dùng sẽ bao gồm:

 Màn hình hiển thị trò chơi: Nơi người chơi có thể thấy đường đua, xe và các chướng ngại vật

 Các nút điều khiển: Để bắt đầu, dừng hoặc đặt lại trò chơi

 Hiển thị điểm số: Hiển thị điểm hiện tại của người chơi

3.1.1.2 Hệ thống điều khiển xe

 Chúng ta sẽ sử dụng hàm case structure thực hiện các hành động khác nhau dựa trên các sự kiện hoặc trạng thái khác nhau của chương trình

 Trong hàm case structure ta chia ra 2 phần phần 1 là phần giao diện bắt đầu trong đó có 1 vòng lặp while loop:

 Sau khi ta ấn start ta sẽ được chuyển sang hàm case structure đầu tiên sẽ kết thúc sau đó là hàm csae structure tiếp theo để điều khiển xe sang trái phải lên xuống

Ta dùng các vong lặp while trong đó ta sẽ sử dụng những chiếc đèn để cập nhật vị trí của xe trên màn hình điều khiển

3.1.1.3 Chướng ngại vật

 Tạo các chướng ngại vật ngẫu nhiên trên đường đua

 Sử dụng vòng lặp và các hàm thời gian để di chuyển các chướng ngại vật

 Kiểm tra va chạm giữa xe và chướng ngại vật để xác định điểm số hoặc kết thúc trò chơi

3.1.1.4 Tính điểm

 Tính điểm dựa trên thời gian chơi và số lượng chướng ngại vật tránh được

 Sau đó số điểm sẽ đưa về giao diện người dùng qua Number To Decimal String

Diễn giải từng phần trong LabVIEW

a Tạo giao diện người dùng

Sử dụng các công cụ trong Front Panel để thiết kế giao diện:

Numeric Indicator để hiển thị điểm số

Buttons để tạo các nút điều khiển

b Lập trình hệ thống điều khiển xe

Trong Block Diagram, sử dụng:

Sử dụng vòng lặp while và chuột ấn vào led để điều khiển xe

Shift Registers trong vòng lặp để cập nhật vị trí xe

3.1.2 Nội dung 2

Giao diện chương trình chính

3.3 Kết quả mô phỏng (nếu có)

Mô phỏng game trên labview:

3.4 Kết quả thực nghiệm

Chúng ta sẽ được kết quả của game score điểm sẽ đc lưu vào một book của excel

3.4.2 Kết quả đạt được

Lưu ý: trình bày kết quả với hình ảnh và có diễn giải cụ thể

Màn hình vào game.

Khi di chuyển xe lên.

Di chuyển xe sang phải.

Xe di chuyển sang trái

Sau khi va chạm game kết thúc.

 Do điều kiện và bài làm kết nốt tay cầm khá khó nên bọn em không thể kết nối phần tay cầm để chơi game như mong muốn thầy thông cảm và hiểu cho bọn em ạ Em xin cảm ơn thầy.

Tài liệu tham khảo

Tiếng việt

[1] Giáo trình "L p trình LabVIEW c n b n" - NI Communityập trình LabVIEW căn bản" - NI Community ăn bản" - NI Community ản" - NI Community

[2] (PDF) Lp trình LabVIEW | hack ntc - Academia.edu

[3] B TÀI LI U H C THÔNG QUA CHỘ TÀI LIỆU HỌC THÔNG QUA CHƠI | VVOB in Vietnam ỆU HỌC THÔNG QUA CHƠI | VVOB in Vietnam ỌC THÔNG QUA CHƠI | VVOB in Vietnam ƠI | VVOB in VietnamI | VVOB in Vietnam

[4] Giáo trình L p trình LabVIEW - T i li u, ebook, giáo trình (zun.vn)ập trình LabVIEW căn bản" - NI Community ài liệu, ebook, giáo trình (zun.vn) ệu, ebook, giáo trình (zun.vn)

[5] Cánh tay robot 4 b c t do - i u khi n b ng máy tính dùng LABVIEW | C ngập trình LabVIEW căn bản" - NI Community ự do - Điều khiển bằng máy tính dùng LABVIEW | Cộng Điều khiển bằng máy tính dùng LABVIEW | Cộng ều khiển bằng máy tính dùng LABVIEW | Cộng ển bằng máy tính dùng LABVIEW | Cộng ằng máy tính dùng LABVIEW | Cộng ộng

ng Arduino Vi t Nam

đồng Arduino Việt Nam ệu, ebook, giáo trình (zun.vn)