Bachelor's Thesis

The design and implementation of a portable device for games in the scouting environment

Final Thesis 12.98 MB Appendix 260.94 kB

Author of thesis: Helena Vechetová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Ondřej Richter

Reviewer: Ing. Vojtěch Gajzler

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the realization of a portable gaming device based on the ESP32 microcontroller intended for use in a Scouting environment. The thesis includes a review of embedded systems, used technologies, and similar devices available on the market.    Another part of the thesis describes the selection of components, hardware implementation, printed circuit board design, and the construction of the device. The thesis also covers firmware implementation for controlling individual peripherals, the creation of a user interface, and the implementation of several game modes. In the final part, the created device was practically tested during Scouting activities. The testing confirmed the correct functionality of the individual game modes as well as the entire system.

Keywords:

gaming device, Scouting environment, ESP32, embedded system, PCB, firmware

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Při obhajobě studentka nejprve prezentovala svoji bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a studentka odpovídala na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Uvedené hry jste vytvořila, nebo se jedná o známé hry, které jste naprogramovala? Inspirovala jste se při tvorbě kódu u jiných autorů? Jaká poměrná část kódů byla převzata? V jakém programovacím jazyce byly hry vytvořeny a byla při tvorbě SW použita AI? Poznámka ke způsobu výpočtu výdrže baterie. V čem spatřujete nevýhody zařízení a jaké komponenty byste vylepšila? Doporučení na zaoblení hran a použití odolnějších komponent ke stavbě zařízení. Jaká byla zpětná vazba od dětí, které zařízení testovaly? Na závěr byla obhajoba hodnocena jako dobrá.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

Pplk. Ing. Radek Doskočil, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Appel, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. David Vlachý (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Ondřej Richter

Závěrečná práce slečny Vechetové se zabývá vývojem zařízení určeného ke zvýšení interaktivity táborových her prostřednictvím vstupních a výstupních prvků zařízení.

Rešerše ukazuje omezenou dostupnost vhodných řešení pro danou oblast a vytváří základ pro návrh vlastního zařízení.

Praktická část se věnuje návrhu systému od specifikace požadavků a vytvoření blokového schématu přes výběr součástek až po návrh desky plošných spojů. Přestože se během realizace objevily technické problémy, studentce se je podařilo úspěšně vyřešit a zařízení uvést do funkčního stavu. Součástí práce je rovněž návrh ochranné krabičky, neřeší však odpovídající IP ochranu pro případné použití ve venkovních podmínkách.

Architektura softwaru je přehledně popsána pomocí blokového diagramu a doplněna textovým vysvětlením. Pro lepší technickou úroveň práce bych uvítal podrobnější popis některých algoritmů. Kladně hodnotím vytvořené uživatelské rozhraní, návod a testování zařízení v reálném prostředí táborových her.

Stanovené cíle byly splněny. S ohledem na uvedené připomínky hodnotím práci klasifikačním stupněm B.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions C
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic B

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Vojtěch Gajzler

Předložená bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací přenosného zařízení určeného pro využití při skautských aktivitách. Studentka v rámci práce vytvořila originální zařízení kombinující vlastní elektroniku, firmware i mechanickou konstrukci.

Slabší stránkou práce je především její zpracování jako odborného textu. Rešeršní část je vzhledem k omezenému množství dostupných zdrojů zaměřena převážně na vysvětlování základních pojmů a technologií, zatímco analýza podobných existujících zařízení zůstává poměrně stručná. Text je členěn do velkého množství krátkých kapitol a podkapitol, což místy narušuje jeho plynulost a logickou návaznost. V práci je rovněž popsána nefunkční verze hlavní desky plošných spojů, avšak bez hlubší analýzy příčin vzniklého problému. Místy tak práce působí spíše jako chronologický záznam průběhu řešení než jako kritické zhodnocení jednotlivých návrhových kroků. Určité rozpaky vyvolávají také některé návrhy budoucích úprav zařízení, například doplnění vypínacího tlačítka, které považuji za základní součást zařízení již v současné verzi.

Přes uvedené připomínky studentka prokázala schopnost navrhnout a realizovat funkční mechatronický systém. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou B – velmi dobře.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment B
Working process, extent and suitability of applied methods C
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions C
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout D
Grafic layout, used style and language level D
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Jaká je odhadovaná doba provozu zařízení předtím než je potřeba ho nabít?
  2. Jakým způsobem probíhalo testování zařízení ve skautském prostředí a jaké připomínky nebo podněty od uživatelů byste zohlednila v další verzi zařízení?
  3. Jedním z požadavků bylo umožnit realizaci různých herních scénářů. Jak náročné je vytvoření nového herního režimu a které části firmware je při tom nutné upravit?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová