DIY LEDルーレットゲーム – Arduino Nanoで作る1人用アーケードゲーム

部品と材料

部品	数量	備考
LED (汎用)	9	赤6、黄2、緑1
タクトスイッチ 12mm (SparkFun等)	1
Arduino Nano R3	1
ピンヘッダ メス 8ピン	1	Arduino搭載用
DCバレルジャック	1	外部電源入力用

必要な工具と機器

• CNCルーター (フロントパネル切削用) – 手工具でも代用可能

アプリとオンラインサービス

• Arduino IDE

プロジェクト概要

1人で遊べるシンプルかつ中毒性のあるゲーム「LEDルーレット」をArduino Nanoで製作しました。9個のLED (赤6・黄2・緑1) が左右に往復し、ボタン押下で停止。緑LEDで停止すれば勝利、赤/黄なら敗北というルールです。

ゲームメカニクス

• LEDが両端間を往復移動 (配列インデックスで管理)
• ボタン割り込み (FALLING) で即座に停止検出
• 起動時: ボタン押下で難易度選択 (ディレイ短縮 = 高難易度)、ダブルクリックで確定
• ゲーム中: ボタン押下で停止、緑(インデックス4)なら勝利演出、それ以外なら敗北
• ゲーム終了後: 自動リセットして難易度選択に戻る

製作ステップ

1. 設計・切削: Fusion 360でフロントパネル設計 (9 LED穴 + スイッチ穴)、CNCルーターで切り出し (合板等)。手工具でも可能。
2. 組み立て: サンドペーパーで面取り、ホットグルーでパネル接着。
3. 配線・プログラミング: スケッチ書き込み、動作確認。

スケッチ (TTBOUNCEライブラリ使用)

ライブラリ: TTBOUNCE (デバウンス・クリック/ダブルクリック検出)

/* LEDルーレット - Arduino Nano
 * ピン割当: LED=D4〜D11 (9個), Button=D2 (割り込み対応)
 * TTBOUNCEライブラリ必要
 */
#include <TTBOUNCE.h>

int delay_time = 0;
const uint8_t led_array[9] = {4,3,5,6,7,8,9,10,11}; // 物理配置順
const uint8_t button = 2;

uint8_t difficulty = 0;
uint8_t current_led = 0;
bool dir_flag = true;       // true=右方向, false=左方向
bool game_ended = false;
bool is_win = false;
bool is_finished_selecting = false;

TTBOUNCE b = TTBOUNCE(button);

void doubleClick() {
  Serial.println("double click");
  is_finished_selecting = true;
  delay_time = floor(500 / (difficulty + 1)); // 難易度に応じたディレイ
  Serial.println("difficulty: " + String(delay_time));
  sweep();
}

void click() {
  Serial.print("Click | ");
  digitalWrite(led_array[difficulty], LOW);
  difficulty++;
  if (difficulty > 8) difficulty = 0;
  digitalWrite(led_array[difficulty], HIGH);
  Serial.println("Difficulty is: " + String(difficulty));
  delay(100);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  b.attachDoubleClick(doubleClick);
  b.attachClick(click);
  b.setActiveLow();
  b.enablePullup();
  
  for (int i = 0; i < 9; i++) pinMode(led_array[i], OUTPUT);
  
  sweep();    // 起動演出
  pulse();    // 全点滅
  difficulty = 0;
  digitalWrite(led_array[difficulty], HIGH);
  
  while (!is_finished_selecting) b.update(); // 難易度選択待機
  b.update();
  
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(button), button_pressed, FALLING);
  delay(1000);
}

void loop() {
  if (!game_ended) {
    move_led();
    delay(delay_time);
  } else {
    Serial.println("Game over");
    if (is_win) {
      Serial.println("you won");
      for (int i = 0; i < 5; i++) { pulse(); delay(100); } // 勝利演出
    }
    sweep();
    game_ended = false;
    is_win = false;
    delay(2000);
  }
}

void move_led() {
  digitalWrite(led_array[current_led], LOW);
  if (current_led == 8) { dir_flag = false; current_led--; }
  else if (current_led == 0) { dir_flag = true; current_led++; }
  else if (dir_flag) current_led++;
  else current_led--;
  digitalWrite(led_array[current_led], HIGH);
}

void pulse() {
  for (int i = 0; i < 9; i++) digitalWrite(led_array[i], HIGH);
  delay(100);
  for (int i = 0; i < 9; i++) digitalWrite(led_array[i], LOW);
}

void sweep() {
  for (int i = 0; i < 9; i++) { digitalWrite(led_array[i], HIGH); delay(50); digitalWrite(led_array[i], LOW); }
  for (int i = 8; i >= 0; i--) { digitalWrite(led_array[i], HIGH); delay(50); digitalWrite(led_array[i], LOW); }
}

void button_pressed() {
  Serial.println("Button pressed on LED: " + String(current_led));
  game_ended = true;
  if (current_led == 4) is_win = true;   // 緑LED (中央)
  else is_win = false;
  current_led = 0;
  delay(500); // チャタリング対策
}

回路図

拡張アイデア

• マルチプレイヤー対応: 緑以外のLEDにポイントを割り当て (赤=高ポイント、黄=低ポイント)、複数人で交互にプレイし、合計ポイントが少ない方の勝ち。
• サウンド追加: ブザーで効果音 (移動音、勝利/敗北音) を追加。
• 難易度段階増: 現在9段階だが、ディレイ計算式を調整してより細かく。
• バッテリー駆動化: リチウムイオン電池+昇圧モジュールでポータブル化。

まとめ

部品点数最小限、コードもシンプルで、電子工作入門者が「ゲーム機を作った」という達成感を得られる好例です。CNCがなくても、ユニバーサル基板やブレッドボード上で動作確認後、プラケースや段ボールケースに収めるだけでも十分楽しめます。