Kompaktowy wyświetlacz FPS

[BlinkyShay]

Głównym założeniem tego projektu było stworzenie urządzenia wyświetlającego liczbę klatek na sekundę w grach komputerowych, jak i również innych informacji o obciążeniu komputera. Zdaje sobie sprawę, że projekty podobnego to tego pojawiały się już nie raz w sieci pod różnymi postaciami. W tym projekcie skupiłem się jednak na tym, aby całość zmieściła w małej kompaktowej obudowie, którą można w elegancki sposób zamontować pod monitorem. Możliwość wyświetlania FPS również jest tutaj czynnikiem wyróżniającą ten projekt na tle innych. Jest tak głównie dlatego że o ile informacje o wykorzystywanej ilości pamięci RAM, czy też obciążeniu procesora można dosyć łatwo pozyskać za pomocą różnych bibliotek w programie po stronie komputera, tak z klatkami na sekundę jest trochę trudniej.

Użyte komponenty
Sama budowa tego monitorka jest naprawdę prosta. Zostały w nim użyte właściwie tylko 3 komponenty:

• Arduino nano
• wyświetlacz OLED 128x32
• przycisk dotykowy

Pierwotnie zakładałem również użycie diody LED do sygnalizacji pewnych błędów, czy też wciśnięcia przycisku dotykowego. Uznałem jednak, że w tym przypadku nie miało by to większego sensu zważając na potrzebę minimalizacji. Można byłoby się zastanowić czemu wybór padł na arduino nano, a nie np. arduino pro micro. Arduino pro micro jest mniejsze, prawda? Zgadza się, dlatego też użyłem tego mikrokontrolera w pierwszej wersji tego wyświetlacza, który skończył dość marnie. Było tak dlatego, że przez przypadek chcąc poprawić przewód HDMI za monitorem, szarpnąłem niechcący za przewód idący do arduino.

No i stało się, wyrwałem wtyk micro USB z płytki. Chcąc uniknąć ponownie takiej wpadki w następnej wersji użyłem mikrokontrolera, który kosztem ciut większej wielkości jest tańszy oraz posiada lepiej zamontowany na płytce wtyk USB mini. Jeśli chodzi o wyświetlacz to sprawa była prosta. Taki OLED 128x32 nie tylko rozmiarami idealnie pasuje do całego projektu, ale też po prostu prezentuje się ładnie i daje dużo możliwości. No i na koniec czujnik dotykowy. Dostępny w wielu rozmiarach, tani oraz przede wszystkim nie wymagający praktycznej żadnej siły do jego aktywacji. Ukryty w prawym boku obudowy dodaje estetyczności, nie zmniejszając przy tym komfortu użytkowania.

Obudowa
Obudowa została w całości wydrukowana na drukarce 3D. Sam model do druku zaprojektowałem w programie Fusion 360. Tak jak już pisałem, zależało mi na niewielkich rozmiarach. Dlatego cały model przeszedł przez wiele iteracji, a w każdej z nich starałem się zminimalizować jego wielkość. Zadbałem tutaj również o to, aby każdy z elementów w środku miał dopasowane pod siebie miejsce celem łatwego montażu. Po historii z wyrwaniem wejścia na płytce, finalnie dodałem jeszcze mały uchwyt na przewód mający minimalizować ryzyko ponownego uszkodzenia portu USB.

Software
Oprogramowanie po stronie komputera to prosty skrypt napisany w pythonie. Poza łączeniem się z arduino i przesyłaniem mu danych, musi te dane jeszcze skądś brać. I tutaj pojawił się mały problem, jeśli chodzi o pobranie ilości klatek w aktualnie włączonej grze. Nie da się od tak wyliczyć takiej wartości w programie, nie ma też na to gotowej funkcji. Z pomocą przyszedł popularny program o nazwie Msi AfterBurner. Nie wchodząc w szczegóły, program ten pozwala na monitorowanie zasobów komputera ( RAM, CPU, GPU itp.), jak i również uzyskanie potrzebnych nam FPS w aktualnie włączonej grze/programie. Teraz już tylko wystarczyło użyć wbudowanej w program funkcji do logowania tych danych do pliku, oraz odczytać je w pythonie i przesłać do arduino. Czy taki sposób jest wydajny? Cały proces wykorzystania pliku jako bufora do danych nie powinien w znaczący sposób obciążyć komputera, jednak lepszą opcją byłoby wykorzystywanie współdzielenia pamięci między dwoma programami. Aby to jednak osiągnąć potrzebna jest trochę większa wiedza z programowania w C++/C#, której niestety jeszcze nie posiadam.

W przypadku arduino program po za odczytaniem danych oraz ich wyświetleniem, obsługuje również dotykowy przycisk. Pojedyncze dotknięcie przycisku zmienia wyświetlaną zawartość na 1 z 6 ekranów, zaś przytrzymanie przycisku powoduje zmianę ekranu co jedną sekundę.
Dostępnymi ekranami są: klatki na sekundę, użycie CPU i GPU, temperatura CPU i GPU, użycie pamięci RAM i VRAM, prędkość wentylatora oraz ekran główny powodujący wygaszenie ekranu po paru sekundach.

 

Dalsze plany
W przyszłości planuje jeszcze większą minimalizacje wielkości obudowy, bo jest na tym polu jeszcze dużo do zrobienia. Mam zamiar również poduczyć się C++, aby móc wykorzystać współdzieloną pamięć między programami, rezygnując z odczytywać danych z pliku.

[Treker (Damian Szymański)]

@BlinkyShay witam na forum i dziękuję za opis ciekawego projektu - na zdjęciach wygląda świetnie, jak gotowy produkt dla fanów gier 

[Hubert2310]

Nie wiem, ale dobrym zabezpieczeniem byłyby kable USB z magnetycznymi końcówkami. Jednak nie jestem pewien czy mogą one przekazywać dane.

A projekt bardzo mi się podoba, dobry pomysł! Przydałby się korporacjom produkującym monitory i komputery .

 

Edytowano Listopad 10, 2020 przez Hubert2310

[itisiveronica]

Dnia 10.11.2020 o 12:15, Hubert2310 napisał:

Nie wiem, ale dobrym zabezpieczeniem byłyby kable USB z magnetycznymi końcówkami. Jednak nie jestem pewien czy mogą one przekazywać dane.

A projekt bardzo mi się podoba, dobry pomysł! Przydałby się korporacjom produkującym monitory i komputery .

 

Niektóre mogą.

[SilverGTA]

Bardzo schludnie wykonane
Aż przypomniały się czasy, gdzie ponad 10-15 lat temu tego typu projekty opierały się o wyświetlacze z klawiatury Logitech'a bądź z głośników Z10.
Pytanie mam co do przycisku, akurat zdjęcie tego nie oddaje. Jak widać jest on na bocznej ściance. Pozostał wycięty otwór do jego obsługi czy też możliwe jest zrobienie cienkiej warstwy obudowy w tym przypadku by mimo to działał?

Edytowano Maj 9, 2021 przez SilverGTA