Как сделать понг на ардуино

Обновлено: 07.07.2024

Если у вас есть тяга к технологиям (или ребёнок с такой тягой), рассмотрите Arduino. Эта штука озадачит вас и ребёнка на много часов, а на выходе получатся удивительные проекты.

Что за Arduino

Или можно подключить к Arduino датчик углекислого газа. Arduino можно научить считывать показания датчика каждые пять минут и, когда уровень углекислого газа превышает норму, запищать, замигать лампочкой или с помощью серии моторчиков открыть окно.

К Arduino есть много плат расширения и датчиков. Сферы применения платы почти безграничны: автоматизация, системы безопасности, умный дом, музыка, робототехника и многое другое. Вот что можно делать на этой умной итальянской плате и на её российских и зарубежных клонах.

1. Робот-бармен с Bluetooth-управлением

Сложность: 4/5.

Время: 5/5.

Незаменимое устройство для любой вечеринки: работает от восьми батареек, готовит много коктейлей и управляется без проводов. В основе механического бармена — плата Arduino, приводы для позиционирования шейкера и подачи напитков, датчики положений.

Главная сложность при изготовлении — инженерная. Нужно точно прикрутить все детали и соединить их между собой, чтобы ёмкость оказывалась точно под нужными бутылками.

2. Светящийся куб на 512 светодиодов

Сложность: 3/5.

Время: 3/5.

Красивая штука, которая может светиться в такт музыке как трёхмерный эквалайзер и показывать 3D-анимацию. А ещё это может работать как необычный ночник.

3. Взломщик кодовых замков

Сложность: 5/5.

Время: 4/5.

Этот проект разработал хакер Сэми Камкар, и мы приводим его только в демонстрационных целях. Для взлома, кроме платы Arduino, автор взял серво- и шаговый двигатели для перебора комбинаций и соединил всё на самодельном шасси из алюминия. В основе алгоритма — простой перебор всех комбинаций, но робот это делает быстрее человека.

4. Nod Bang — киваем головой и делаем бит

Сложность: 2/5.

Время: 3/5.

Идея в том, чтобы не просто кивать в такт музыке, а кивками самому генерировать звук. Эндрю Ли сделал специальное устройство, которое следит за положением головы и в момент наклона воспроизводит нужный звук.

В наушники он встроил акселерометр, кнопки отвечают за выбор звука, а Arduino — за воспроизведение звука на компьютере через MIDI-интерфейс. Чтобы всё выглядело эффектнее, у кнопок есть подсветка, и они тоже делают бит.

5. Поющее растение

Сложность: 2/5.

Время: 2/5.

По сути это терменвокс, который сделали в виде растения. Все остальные принципы работы остались теми же: звук возникает при движении рук, и разные движения генерируют разную мелодию.

Плата регистрирует изменение амплитуды сигнала, для чего автор использует самодельный сенсорный детектор для анализа прикосновений к цветку. Кроме этого понадобилась плата расширения Gameduino и сам цветок.

6. Замок, который открывается на секретный стук

Сложность: 3/5.

Время: 2/5.

Интересная вещь для тех, кто хочет поиграть в шпионов или пускать в комнату только своих друзей. Замок распознаёт стук по двери и сравнивает его с базовым звучанием, которое установил владелец. Если совпадает — приводы отодвигают замок и дверь открывается, если нет — ничего не происходит, можно постучать заново.

Чтобы установить новый стук на открытие, нужно зажать кнопку на ручке и постучать по двери новым способом. Пьезосенсор распознаёт вибрации и записывает их в память платы.

7. Горшок для цветов с автополивом

Сложность: 4/5.

Время: 3/5.

Полезный горшок для тех, кто забывает полить цветы перед отъездом или просто не знает, как часто надо их поливать. Вся электроника, насосы и ёмкость для воды находятся внутри горшка. Для каждого растения можно запрограммировать свой режим полива в каждом горшке.

Основные характеристики чудо-горшка:

встроенный резервуар для воды;
датчик контроля уровня влажности почвы;
насос для подачи воды;
датчик уровня воды в резервуаре;
светодиод, информирующий о недостатке воды в резервуаре.

8. Драм-машина

Сложность: 1/5.

Время: 2/5.

Простая драм-машина на Arduino. Проект интересен тем, что это не обычный перебор записанных семплов, а настоящая генерация звука с помощью встроенного железа. Ещё здесь есть анализатор спектра звука: через видеовыход можно посмотреть на диаграммы и частотные характеристики.

Математическая основа этого устройства — разложение в ряд Фурье, которое решается подключением стандартной библиотеки.

9. Шагающий робот

Сложность: 2/5.

Время: 1/5.

Простой в изготовлении четырёхногий робот, который шагает и самостоятельно преодолевает препятствия в сантиметр высотой.

Чтобы его сделать, вам понадобятся сервомоторы для ног, немного проволоки и любой пластик, из которого делается шасси. Для питания — аккумулятор любой модели, который крепится на спине робота.

10. Робот-пылесос

Сложность: 4/5.

Время: 5/5.

Дмитрий Иванов из Сочи собрал настоящий робот-пылесос, который делает всё то же самое, что и промышленные устройства, только с возможностью тонкой настройки под себя и свою квартиру.

Основные детали — плата Arduino, 6 инфракрасных датчиков, турбина с двигателем и щётками и аккумулятор. Ещё у робота есть датчики столкновения, которые помогают объезжать препятствия, и контроллер аккумулятора, который следит за уровнем батарей и предупреждает о том, что пылесос надо зарядить.

Ну и для закрепления материала сделал игру ping pong на arduino.

У меня матрица LD-1088BS, имеет следующую схему подключения:

На пины (pins), соответствующие рядам светодиодов, подключил резисторы 220om. Т.е 8 резисторов к пинам матрицы 9, 14, 8, 12, 1, 7, 2, 5. И выводы с первой микросхемы 74HC595 (Qt0-Qt7)

подключил к этим резисторам. На эти резисторы будем подавать +5v.

На рисунке ниже нарисована нумерация ножек матрицы (1-8,9-16)

А выводы второго сдвигового регистра 74HC595 (Qt0-Qt7) подключил к ножкам матрицы (без резисторов) 13, 3, 4, 10, 6, 11, 15, 16.

На эти выводы будем подавать gnd чтобы зажечь светодиод в колонке.

Так же подключил потенциометр (Potentiometer) к аналоговому входу arduino A5. Меняя его сопротивление будем управлять направлением перемещения площадки (pad). Если перемещения в игре инвертированы, то нужно поменять местами gnd и +5 при подключении потенциометра.

Сдвиговые регистры 74HC595 подключены к Arduino по следующей схеме:

Отличие только в подключении выводов. Вместо красных светодиодов подключаем ножки рядов матрицы, а вместо зеленых светодиодов и резисторов подключаем ножки колонок матрицы.

Как использовать плату Arduino для вывода какой-либо информации на ТВ? Оказывается есть такая библиотека TVOut ( статья на сайте >> ), которая позволяет выводить информацию на ТВ по НЧ-кабелю (тюльпан). Правда изображение будет черно-белым, однако этого будет достаточно для большинства проектов.

Вот игровая консоль, где используется данная библиотека

Создадим свою ТВ-приставку, состоящую из Arduino-платы и двухкоординатного джойстика и напишем простенькую игру.
Вот вид нашей приставки

Рассмотрим основные функции библиотеки.

Функции установки режима

Функция begin() инициализирует вывод видеосигнала (разрешение экрана по умолчанию 128x96)
Синтаксис:

mode – стандарт видеосигнала:
_PAL – режим PAL;
_NTSC – режим NTSC.

0 – в случае удачного соединения, 4 – в случае неудачи (недостаточно памяти для буфера вывода).

Функции задержки

Функция delay() осуществляет задержку выведенного изображения.
Синтаксис:

ms – задержка в мс с точностью: 20 мс для PAL и 16 мс для NTSC.

Функция delay_frame() осуществляет задержку выведенного изображения.
Синтаксис:

Функция полезна для сведения к минимуму или устранения на мерцание экрана, вызванные обновлением экрана.

Функции получения параметров

Функция hres() возвращает горизонтальное разрешение экрана.
Синтаксис:

unsigned char – горизонтальное разрешение экрана.

Функция vres() возвращает вертикальное разрешение экрана.
Синтаксис:

unsigned char – вертикальное разрешение экрана.

Функция char_line() возвращает максимально возможное количество символов в одной строке при выводе текстовой информации.
Синтаксис:

Основные графические функции

Функция set_pixel() устанавливает цвет пикселя экрана в точке с заданными координатами.
Синтаксис:

x,y – координаты пикселя;
color – цвет пикселя:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция get_pixel() получает цвет пикселя экрана из точки с заданными координатами.
Синтаксис:

color – цвет пикселя:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция fill() заполняет экран заданным цветом.
Синтаксис:

color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция clear_screen() очищает экран, заполняя заданным цветом.
Синтаксис:

color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция invert() инвертирует содержимое экрана.
Синтаксис:

Функция shift_direction() сдвигает содержимое экрана.
Синтаксис:

distance – расстояние для сдвига содержимого экрана.
direction – направление сдвига:
UP=0 – вверх;
DOWN=1 – вниз;
LEFT=2 – влево;
RIGHT=3 – вправо.

Функция draw_line() соединяет на экране линией две точки.
Синтаксис:

x0,y0 – координаты первой точки;
x1,y1 – координаты второй точки;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция draw_row() заполняет строку указанным цветом между двумя точками строки.
Синтаксис:

row – вертикальная координата строки;
x1,x2 – горизонтальный координаты точек строки;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция draw_column() заполняет строку указанным цветом между двумя точками столбца.
Синтаксис:

column – горизонтальная координата столбца;
y1,y2 – вертикальные координаты точек столбца;
color – цвет заполнения:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция draw_rect() рисует на экране прямоугольник.
Синтаксис:

TVOut.draw_rect(x,y,w,h,color);
TVOut.draw_rect(x,y,w,h,color,fillcolor);

x,y – координаты левой верхней точки;
w,h – ширина и высота рисуемого прямоугольника;
color – цвет границ прямоугольника:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
fillcolor – цвет заполнения прямоугольника:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция draw_circle() рисует на экране круг.
Синтаксис:

TVOut.draw_ circle(x,y,r,color);
TVOut.draw_ circle(x,y,r,color,fillcolor);

x,y – координаты центра круга;
r – радиус круга;
color – цвет границ круга:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.
fillcolor – цвет заполнения круга:
0 – черный;
1 – белый;
2 – инвертировать цвет.

Функция bitmap() выводит на экран растровое изображение.
Синтаксис:

x,y – координаты левого верхнего угла точки вывода;
bmp – указатель на массив памяти, где хранится картинка;
w,h – ширина, высота выводимого изображения;

Ниже рассмотрим процесс создания кода выводимых растровых изображений.

Функции вывода текстовой информации

font4x6;
font6x8;
font8x8;
font8x8ext.

Функция select_font() выбирает шрифт для вывода текстовой информации.
Синтаксис:

Функция print_char() выводит символ на экран.
Синтаксис:

x,y – позиция на экране для вывода символа;
char – символ из текущего шрифта.

Функция set_cursor() устанавливает позицию курсора для вывода текстовой информации на экран.
Синтаксис:

Функция print() выводит на экран строку, символ или число.
Синтаксис:

TVOut.print(x,y,string);
TVOut.print(x,y,char,base);
TVOut.print(x,y,int,base).

x,y – координаты курсора.
base – формат вывода:
BYTE = 0;
DEC = 10 (default);
HEX = 16.

Функция println() выводит на экран строку, символ или число и в конце символ перевода строки:
Синтаксис:

TVOut.println(x,y,string);
TVOut.println(x,y,char,base);
TVOut.println(x,y,int,base).

x,y – координаты курсора.
base – формат вывода:
BYTE = 0;
DEC = 10 (default);
HEX = 16.

Функции вывода аудио

Функции вывода звука позволяют отправлять на телевизор через аудиовыход сигнал определенной частоты.
Функция tone() выдает аудиосигнал определенной частоты.
Синтаксис:

TVOut.tone(frequency,duration);
TVOut.tone(frequency).

frequency – частота аудиосигнала;
duration – длительность сигнала.

Функция noTone() прекращает выдачу аудиосигнала.
Синтаксис:

Создание собственных шрифтов

Рассмотрим процесс создания пользовательских шрифтов для библиотеки TVOut.

Библиотека позволяет создавать собственные шрифты.
Существуют два вида шрифтов – фиксированной и переменной ширины. Для шрифтов фиксированной ширины первые три байта массива содержат данные о ширине символа (4), высоте символа (6) и первый печатный символ (32) . Затем идут данные для каждого последующего символа.

Для шрифтов переменной ширины в описании каждого символа первый байт определяет ширину данного символа.

Создадим пользовательский шрифт myfont1. Для пользовательского шрифта myfont1 в папке TVOutfonts создаем 2 файла: myfont1.h и myfont1.cpp.
Вот содержимое файла myfont1.h

Теперь для использования библиотекой TVOut нашего пользовательского шрифта myfont1 в скетче необходимо подключить файл

Создание графических примитивов.

Библиотека TVOut позволяет загружать на экран растровые изображения. Рассмотрим создание кода для загрузки растрового изображения функцией bitmap() библиотеки TVOut.

Сначала необходимо создать 1 битное (двухцветное изображение), например в графическом редакторе Paint.

Нажимаем на кнопку Convert и получаем массив.

Далее создаем 2 файла. Первый c расширением .h, например MyBitmap1.h.

Далее создаем файл MyBitmap1.cpp , в него (в поле данных массива unsigned char MyBitmap1[]) копируем данные конвертации, убирая символы "", и вставляя в начале ширину и высоту изображения в пикселах.

Сохраняем файлы MyBitmap1.h и myBitmap.cpp в директории нашего скетча. Для вывода нашего изображения на экран телевизора вызываем функцию TVOut.bitmap():

C библиотекой ознакомились, собрана игровая консоль - теперь можно приступать к написанию игры.

victoruni Опубликована: 02.02.2013 0 0

Вознаградить Я собрал 0 1

Последние ответы

7 октября 2016, 22:23

30 августа 2016, 17:01

9 июня 2015, 19:49

13 июня 2014, 16:23

27 апреля 2014, 22:40

Разделы

Игровая приставка на Arduino? Правда-правда. С экранчиком, кнопками и играми. И это не фантазия. Существовало (и существует) несколько проектов, которые попытались это сделать и один из них (Gamebuino) мы и попытаемся самостоятельно реализовать.

Так как проект открытый, то вся схематика доступна на ВИКИ, как и ссылки на ПО, игры и другая полезная информация.

Так как Gamebuino использует разводку удобную для размещения элеметов на плате, то при попытке подключить элементы через стандартные пины Arduino мы получаем вот такую картину:

Когда у вас все заработало, двигается, пищит и т.п. возникает закономерный вопрос — а где же игры? Gamebuino использует свой загрузчик для работы с SD-картами, поэтому загрузить HEX через их loader не получится безе перепрошивки самой Arduino. Но даже если вы это сделаете, то из-за отстуствия сигнала с аккумулятора вы ничего не сможете запустить, так как прошивка будет ругаться и выключаться. Прекомпилированные HEX с играми тоже не запустить из-за проблем с датчиком заряда аккумулятора.

Я проверил часть игр и они… РАБОТАЮТ! Вы можете скачать архив с исходными кодами игр отсюда, открыть их в Arduino IDE и скомпилировать и загрузить самостоятельно. Остальные игры вы можете сами опробовать, скачав исходные коды с Вики Gamebuino.

Итак — миссия выполнена! Мы получили миниатюрную игровую консоль. Теперь наша задача сделать ее мобильной :) И это попытаемся сделать в следующих статьях.

Читайте также: