專題實驗 F 組 無線感測互動式電玩遊戲.  指導教授： 郭育政  組員： 李世琪 魏傳諺 薛淨芳 李祺安.

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1 專題實驗 F 組 無線感測互動式電玩遊戲

2  指導教授： 郭育政  組員： 李世琪 魏傳諺 薛淨芳 李祺安

3 目 錄  研究動機及背景  研究目的  研究方法  結果分析與討論  研究成果

4 研究動機及背景  通訊技術的進步，造就無線的傳輸方式  散佈大量的無線感測器，形成一個 無線感測 網路， 增加統計資料的有效性和 sensor 之間 的溝通性。

5  Wii 的誕生激發了研究的動力  利用日常生活中即可購買到的材料與感測 器來搭配

6 研 究 目 的研 究 目 的研 究 目 的研 究 目 的  該如何挑選，並利用買到的 sensor  要做出什麼樣的遊戲來搭配 Tmote  如何與遊戲作最佳的結合

7 無線網路模組  sensor 跟無線網路模組結合  擁有無線通訊的能力，藉此功能做出的控制器， 成為遊戲和玩家之間互動的工具。  連線方式簡述  先利用一隻 Tmote 當接收端接上電腦  另一隻當寫入控制器的 NesC 執行檔，負責把 sensor 變動的值傳給 base 。

8 研 究 方 法研 究 方 法研 究 方 法研 究 方 法  研究 NesC 程式  研究 Tmote  熟悉 Cygwin 的工作環境  尋找合適 sensor

9 Tmote  250kbps 2.4GHz IEEE 802.15.4 Chipcon Wireless Transceiver  Interoperability with other IEEE 802.15.4 devices  8MHz Texas Instruments MSP430 microcontroller (10k RAM, 48k Flash)

10  Integrated ADC, DAC, Supply Voltage Supervisor, and DMA Controller  Integrated onboard antenna with 50m range indoors / 125m range outdoors  Programming and data collection via USB

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15 Sensor  多軸動作感應器 –MEMS  傳統的加速度計 – 壓阻式 – 壓電式 – 電容式 – 光學式

16  ADXL330 三軸加速度感測器 – 感應三軸方向的翻轉，往 XYZ 軸的正方向翻轉 會為正電壓，負方向轉為負電壓。 – 採 MEMS 微機電方式設計

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20  感測網路  結合 sensor 及 Tmote 的無線通訊達到互相通訊 的效果。  利用 Java 將 sensor 回傳的資料轉成對應 key code 。製成類似搖桿的驅動程式，使控制器可 以對應到各種遊戲。  透過監聽 serial port ， base station 能從其他 Tmote 接收到資料。

21  遊戲  利用 Java 寫射擊遊戲，左右傾斜可以改變方向， 前傾可發射子彈。  製作遊戲的同時須處理跟控制器結合的部份，研 究例外處理和尋找其他方法解決結合的部份，方 法有兩種：  讓遊戲的輸入為從 serial port 讀出來的封包，經過分 析後所要的資料。  從 serial port 讀出封包並分析後，根據所得到的值， 輸出不同的 key code ，這部份可以利用 Java 模擬鍵盤 的輸入達到。

22 研 究 成 果研 究 成 果研 究 成 果研 究 成 果  定位時會先收集封包資料， 右圖最初的監聽程式，是 tinyos-1.x 安裝後附的原始 碼，被我們稍微修改，上 面是 16 進位的資料，下面 三行是 XYZ 軸的電壓值大 小（代表傾斜程度），由 0 到 4096 ，是我們從封包 中取出來轉換的資料。

23  下圖是我們再處理， 因為遊戲需要傾斜程 度的不同來當輸入， 所以重寫了一份有最 大值、最小值、平均 值的監聽程式來做傾 斜程度的定位

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25 結果討論與分析  可搭配多樣 sensor 市面 sensor 種類繁多，但 Tmote 本身只有 10 pin ，因此設計上著重於如何用最少的 pin 數達 到最大的功效。  壓力感測器：可做許多不同功能的按鈕。  溫度感測器：可利用冷風降低搖桿溫度，搭配開發 出不同的遊戲。  紅外線感測器：紅外線乃散射的一種光線，利用紅 外線感測器我們可以做出小範圍的定位功能。

26  完整的驅動程式  將封包監聽的程式模組化，並嘗試做成一個類 似於外掛的效果，使其應用在各個程式中。