Arduino UNOとMAX7219で作るUFOアタックゲーム – レトロなドットマトリクスシューティング

概要

Arduino UNOと「4-in-1」MAX7219ドットマトリクス（32×8ドット）、Atari互換9ピンジョイスティックを使ったレトロ風シューティングゲーム「UFO ATTACK!」の製作記です。自作コードで、UFO・バウンサー・フォーラー・ライザー・ミニボス（LT）・ボスなど多彩な敵が出現し、レベルごとに難易度が上がります。将来的にはハンドヘルド化も構想中。

必要なパーツ

パーツ名	数量	備考
Arduino UNO	1
MAX7219 ドットマトリクスモジュール 4-in-1	1	32×8ドット表示
DB9 9ピン端子台ブレークアウト基板	1	ジョイスティック接続用
汎用NPNトランジスタ	1	ブザー駆動用
ブレッドボード	1
パッシブ圧電ブザー	1	Adafruit製等
ジャンパーワイヤー（オス/メス）	5
ジャンパーワイヤー（汎用）	10
抵抗 1kΩ	1	ブザー用
Atari互換9ピンジョイスティック	1	中古流用や自作も可

ハードウェア接続

• MAX7219：DIN→MOSI(D11)、CLK→SCK(D13)、CS→D10、VCC→5V、GND→GND
• ジョイスティック：Up→D2、Down→D3、Left→D4、Right→D5、Fire→D6（全てINPUT_PULLUP）
• ブザー：トランジスタ経由でD9駆動

詳細な配線図は添付の回路図（PNG）を参照。

ゲーム仕様

敵キャラクター

• UFO：横スクロールで接近、3体まで同時出現
• バウンサー：上下にバウンドしながら左へ移動、4体編隊
• フォーラー：ボス戦で出現、斜め下降
• ライザー：ボス戦で出現、斜め上昇
• LT（ミニボス）：幅6ドット、体力3、横移動
• ボス：8×8ドット、レベルごとに体力・攻撃速度・ミニオン召喚間隔が上昇

レベル進行

レベル1〜10まであり、各レベルで「撃破目標数（killsTarget）」を達成するとボス戦へ。ボス撃破で次レベルへ。レベル10クリアでエンディング。

// レベルごとのパラメータ例（スケッチ内 Level() 関数）
level 1: spawnTime=3000, killsTarget=10, bossHealth=10, bossLaserTimer=1000
level 5: spawnTime=1800, spawnTime2=4500, spawnTime3=6000, killsTarget=50, bossHealth=30, bossLaserTimer=600
level 10: bossLaserTimer=100, bossMinionTimer=1000  // 超高速

操作・ルール

• ジョイスティックで自機（3×2ドット）を上下左右移動
• Fireボタンでレーザー発射（画面右端まで到達または敵ヒットで消滅）
• 敵または敵弾に当たるとライフ−1、ライフ5でゲームオーバー
• スコア：UFO 10点、バウンサー 20点、LT 70点、ボス 100×レベル点

コード構成のポイント

全て単一の .ino ファイルに収まっており、主な関数は以下の通り。

• setup()：ピン設定、MAX7219初期化（回転・位置補正）、タイトルチッカー開始
• loop()：ゲームステートに応じて Ticker() / SpawnTimer() / JoystickControl() / 各敵制御 / LaserControl() / ScreenLimit() / BossBattle() / ShipCollision() を毎フレーム呼び出し
• Ticker()：タイトル・スコア・ゲームオーバー表示のスクロールテキスト処理
• SpawnTimer()：millis() ベースで敵出現タイミング管理
• LaserControl()：自機レーザーの移動・全敵との当たり判定・スコア加算
• BossControl()：ボス移動・レーザー発射（4門からランダム選択）・ミニオン召喚・撃破演出
• ShipCollision()：自機の2ライン分（上・下）と全敵・敵弾の当たり判定
• Boom()：爆発エフェクト描画・効果音・キルカウント/スコア更新
• GameOver() / ShipHit()：ライフ管理・リセット処理

カスタマイズのヒント

• 敵スプライト（PROGMEM のバイト配列）を書き換えてキャラ変更
• Level() のパラメータで難易度曲線を調整
• サウンド周波数・長さを変えて効果音をアレンジ
• ジョイスティックなし版（ボタンやタッチセンサー）への移植も容易

参考ファイル

• 完全なスケッチ：添付コード欄（C/C++）
• 配線図：添付画像2枚