{"id":8180,"date":"2024-05-08T00:34:39","date_gmt":"2024-05-07T22:34:39","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/?p=8180"},"modified":"2024-05-08T00:42:41","modified_gmt":"2024-05-07T22:42:41","slug":"cono","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.etsii.urjc.es\/dseytr\/cono\/","title":{"rendered":"VIDEOCONSOLA ARDUINO"},"content":{"rendered":"\n

Grupo 13 – Aitor Mart\u00edn G\u00f3mez – Pablo Mart\u00edn Cobo – Javier Rubia P\u00e9rez<\/p>\n\n\n\n

Toda la informaci\u00f3n, memoria del proyecto y el c\u00f3digo fuente est\u00e1 en nuestro GitHub.<\/p>\n\n\n\n

https:\/\/github.com\/pabloMartinGit\/SEyTR_GII-G13-Consola_Arduino<\/a><\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\u00cdNDICE<\/h2>\n\n\n\n
    \n
  1. Introducci\u00f3n <\/li>\n\n\n\n
  2. Componentes utilizados\n
      \n
    • Coste del proyecto<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n\n\n\n
    • Montaje de Hardware<\/li>\n\n\n\n
    • Desarrollo de Software<\/li>\n\n\n\n
    • Casos de uso<\/li>\n\n\n\n
    • Problemas y soluciones<\/li>\n\n\n\n
    • Multimedia<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      INTRODUCCI\u00d3N<\/h2>\n\n\n\n

      Nuestra idea parte de la posibilidad de disfrutar de juegos multijugador de manera sincronizada en una consola port\u00e1til de bajo costo.<\/p>\n\n\n\n

      Para lograr estas funcionalidades, planeamos utilizar m\u00f3dulos Bluetooth y dise\u00f1ar la consola de modo que sea recargable por pilas.<\/p>\n\n\n\n

      El proyecto contiene las siguientes caracter\u00edsticas:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Capacidad para escalar y mejorar la consola, permitiendo el desarrollo de una gran cantidad de juegos.<\/li>\n\n\n\n
      • La \u00fanica limitaci\u00f3n es la memoria del Arduino.<\/li>\n\n\n\n
      • Implementaci\u00f3n de una interfaz desarrollada en Python que facilita la carga de juegos en las consolas.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

        Este enfoque no solo garantiza una experiencia de usuario m\u00e1s fluida, sino que tambi\u00e9n abre la puerta a futuras actualizaciones y expansiones del cat\u00e1logo de juegos disponibles.<\/p>\n\n\n\n

        COMPONENTES UTILIZADOS<\/h2>\n\n\n\n

        Para el montaje de cada una de las consolas hemos necesitado de:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Arduino Nano: el cual tiene el puerto en una ranura en la parte baja de la consola para poder cargar los juegos o incluso poder jugar sin la necesidad de bater\u00eda externa.<\/li>\n\n\n\n
        • Zumbador: encargado de reproducir m\u00fasica del juego.<\/li>\n\n\n\n
        • Pantalla OLED: parte grafica donde se muestra el juego.<\/li>\n\n\n\n
        • 4 Botones: usados para jugar.<\/li>\n\n\n\n
        • Joystick: uso de movimiento en los juegos.<\/li>\n\n\n\n
        • Modulo Bluetooth HC-05: para la conexi\u00f3n con otra consola.<\/li>\n\n\n\n
        • Interruptor: encendido y apagado de la consola si usamos la bater\u00eda externa.<\/li>\n\n\n\n
        • Adaptador alimentaci\u00f3n pila 9V: localizado en un compartimento lateral de la consola, el cual ha sido fabricado reciclando una caja de caramelos, utilizado para meter la bater\u00eda de 9V.<\/li>\n\n\n\n
        • Pila 9V: encargada de la alimentaci\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          COSTE DEL PROYECTO<\/h4>\n\n\n\n

          A continuaci\u00f3n, se muestra la tabla de los componentes necesarios con sus respectivos precios, se debe tener en cuenta que varios componentes no se pueden comprar por unidades, por tanto, es un precio orientativo. Adem\u00e1s, pueden surgir otros costes, por ejemplo, herramientas para hacer los agujeros de la caja, espray para pintarla, etc.<\/p>\n\n\n

          \n
          \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

          <\/p>\n\n\n\n

          MONTAJE DE HARWARE<\/h2>\n\n\n\n

          Para la hora del montaje de este proyecto hemos seguido los siguientes pasos:<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • En primer lugar, tras recibir los materiales que hab\u00edamos pedido, comenzamos probando todos los componentes por separado, viendo as\u00ed la configuraci\u00f3n necesaria para aplicarlo en el proyecto.<\/li>\n\n\n\n
          • Continuamos con el montaje de todos los componentes en una protoboard, para de esta forma poder centrarnos en el c\u00f3digo y completar todas las funcionalidades.<\/li>\n\n\n\n
          • Una vez terminamos todo el proceso de c\u00f3digo pasamos al montaje final. Como principal material para la carcasa ten\u00edamos en mente realizar el dise\u00f1o para despu\u00e9s imprimirlo en una impresora 3D. No vimos viable esa opci\u00f3n y elegimos un material f\u00e1cil de manejar como es la madera.<\/li>\n\n\n\n
          • Para trabajar la madera no ten\u00edamos los mejores instrumentos, pero conseguimos un final dise\u00f1o limpio y sin imperfecciones tras el lijado y pintado de la madera.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n
            \n
            \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

            <\/p>\n\n\n\n

            DESARROLLO DE SOFTWARE<\/h2>\n\n\n\n

            Antes de comenzar a programar o realizar cualquier avance en el \u00e1mbito del software, es necesaria la configuraci\u00f3n de los m\u00f3dulos Bluetooth, los pasos para llevarlo a cabo se describen a continuaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

              \n
            1. Env\u00eda el comando AT<\/code> desde el monitor serial del IDE de Arduino. Si recibes un OK<\/code>, la comunicaci\u00f3n es correcta.<\/li>\n\n\n\n
            2. Utiliza AT+ADDR?<\/code> para obtener la direcci\u00f3n MAC de cada m\u00f3dulo.<\/li>\n\n\n\n
            3. Establece un Arduino como esclavo (AT+ROLE=0<\/code>) y el otro como maestro (AT+ROLE=1<\/code>).<\/li>\n\n\n\n
            4. Usa AT+CMODE=0<\/code> en ambos dispositivos.<\/li>\n\n\n\n
            5. Vincula los dispositivos usando AT+BIND=DIR_MAC_OTRO<\/code>.<\/li>\n\n\n\n
            6. Tras reiniciar, verifica que la luz LED del m\u00f3dulo parpadee m\u00e1s despacio, indicando una conexi\u00f3n exitosa.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

              Las librer\u00edas necesarias son las siguientes:<\/p>\n\n\n\n

                \n
              • Adafruit SH1106<\/li>\n\n\n\n
              • Adafruit GFX<\/li>\n\n\n\n
              • SoftwareSerial<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                Por otra parte, como se mencion\u00f3 en la introducci\u00f3n, llevamos a cabo el desarrollo de una aplicaci\u00f3n en Python para poder cargar los juegos de una manera sencilla y eficiente, de modo que el usuario no necesite acceder a ning\u00fan entorno de desarrollo. A continuaci\u00f3n se encuentra una foto de la interfaz:<\/p>\n\n\n

                \n
                \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

                La aplicaci\u00f3n tiene una funcionalidad muy simple, primero debemos seleccionar el puerto en el que se encuentra conectado el Arduino para poder cargar el juego, simplemente haciendo click nos aparecen todas las opciones disponibles.<\/p>\n\n\n\n

                Despu\u00e9s haciendo click en \u201cSeleccionar Juego\u201d, se abre el explorador de archivos para escoger el juego que vas a jugar, cabe destacar que el juego debe estar en el formato .hex, que es el formato de Arduino(.ino) pero ya compilado.<\/p>\n\n\n\n

                Realizados los pasos anteriores, se habilita el bot\u00f3n de \u201cJugar\u201d, una vez se hace click en \u00e9l, el juego comienza a cargarse en nuestra videoconsola.<\/p>\n\n\n\n

                Adem\u00e1s, aparece esta ventana que confirma que todos los procesos se han realizado de forma correcta.<\/p>\n\n\n

                \n
                \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

                <\/p>\n\n\n\n

                CASOS DE USO<\/h2>\n\n\n\n

                Los siguientes son ejemplos de c\u00f3mo nuestra consola Arduino puede ser utilizada en diferentes contextos:<\/p>\n\n\n\n

                  \n
                • Juegos en el aula:<\/strong> Los profesores pueden utilizar la consola para actividades interactivas en clases de tecnolog\u00eda o programaci\u00f3n, fomentando el aprendizaje l\u00fadico y colaborativo pues se trata de un proyecto expandible y personalizable.<\/li>\n\n\n\n
                • Eventos de tecnolog\u00eda:<\/strong> La consola puede ser presentada en ferias de ciencia y tecnolog\u00eda, demostrando las capacidades de hardware y software a entusiastas y profesionales del \u00e1rea.<\/li>\n\n\n\n
                • Desarrollo de habilidades en programaci\u00f3n:<\/strong> Ideal para aficionados y estudiantes que desean aprender m\u00e1s sobre la programaci\u00f3n de microcontroladores y el desarrollo de videojuegos simples.<\/li>\n\n\n\n
                • Regalo personalizado:<\/strong> Un regalo hecho a mano para amigos y familiares interesados en la tecnolog\u00eda, mostrando no solo habilidades en electr\u00f3nica sino tambi\u00e9n en creatividad.<\/li>\n\n\n\n
                • Venta a gran escala:<\/strong> Este proyecto tiene potencial para ser producido en mayor medida y con materiales m\u00e1s sofisticados que favorezcan su posible venta. El p\u00fablico de estas consolas es amplio debido a su reducido precio y multijugador.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                  Estos casos de uso no solo muestran la versatilidad de la consola, sino que tambi\u00e9n destacan c\u00f3mo puede ser integrada en diferentes \u00e1reas de educaci\u00f3n, entretenimiento y venta de cara al p\u00fablico.<\/p>\n\n\n\n

                  PROBLEMAS Y SOLUCIONES<\/h2>\n\n\n\n

                  A lo largo del desarrollo del proyecto hemos encontrado diversos problemas, para los cuales hemos tenido que buscar soluciones. Estos problemas y sus posibles soluciones se detallan a continuaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

                    \n
                  1. Exceso de memoria ocupada:<\/em> Uno de los principales problemas que tiene este proyecto ser\u00eda la memoria din\u00e1mica del Arduino Nano. Gran parte del \u00e9xito de este proyecto es gracias a la optimizaci\u00f3n de c\u00f3digo, variables y refactorizaciones que se han llevado a cabo a lo largo de nuestro software, observamos que si la memoria reservada a las variables din\u00e1micas alcanza un n\u00famero\u00a0>90%<\/em>\u00a0la ejecuci\u00f3n del videojuego fallaba por culpa de un desbordamiento de memoria
                    <\/li>\n\n\n\n
                  2. Pantalla significativamente peque\u00f1a:<\/em> La pantalla apenas ocupa una pulgada, esto es bueno respecto al consumo de nuestra bater\u00eda de 9V, sin embargo, para el usuario puede resultar incomodo leer o observar ciertas partes de esta.
                    <\/li>\n\n\n\n
                  3. Bater\u00eda de poca duraci\u00f3n:<\/em> El dise\u00f1o de nuestra consola contempla la facilidad de sustituci\u00f3n de dicha bater\u00eda, sin embargo, no es una bater\u00eda que pueda durar un tiempo prolongado.
                    <\/li>\n\n\n\n
                  4. Poca retroalimentaci\u00f3n de errores:<\/em> Esto ciertamente supone una preocupaci\u00f3n mayor para nosotros como desarrolladores. Somos conscientes de que si, por ejemplo, una consola perdiese la conexi\u00f3n con la otra, el usuario no ser\u00eda capaz de enterarse m\u00e1s que en el momento de que su partida no consigue cargar.

                    <\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                    Ahora veremos las posibles soluciones a los distintos problemas planteados:<\/p>\n\n\n\n

                      \n
                    1. Ampliaci\u00f3n de memoria<\/em> mediante el uso de una tarjeta SD. Si esto no fuera suficiente, ser\u00eda considerable cambiar la placa de desarrollo a una m\u00e1s potente (p.e. Raspberry PI).<\/li>\n\n\n\n
                    2. Sustituci\u00f3n de pantalla<\/em> a una m\u00e1s grande, sin embargo, esto tambi\u00e9n llevar\u00eda a la sustituci\u00f3n de la placa de desarrollo por otra m\u00e1s potente tal y como hemos comentado m\u00e1s arriba.<\/li>\n\n\n\n
                    3. Reemplazo de bateria alcalina por una de litio o similares<\/em>, esto significar\u00eda a\u00f1adir un m\u00f3dulo de carga adicional para recargar esta bater\u00eda y evitar que haya que sustituirla cada cierto tiempo.<\/li>\n\n\n\n
                    4. Modificaci\u00f3n del c\u00f3digo y retroalimentaci\u00f3n a\u00f1adida<\/em>, sin embargo, esto no es tan f\u00e1cil como parece, pues si lo implement\u00e1semos la memoria de las variables subir\u00eda de manera considerable y es posible que nuestro videojuego dejase de funcionar directamente, por tanto habr\u00eda que valorar si es algo necesario por completo.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

                      MULTIMEDIA<\/h2>\n\n\n\n
                      \n
                      \"\"<\/figure>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n
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                      \n
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                      \"\"<\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

                      V\u00eddeo explicativo de todo el proyecto:<\/p>\n\n\n\n

                      \n