Arduino UNOで作るクラシックLCDアーケードゲーム(ブザー・ジョイスティック付き)
必要な部品と材料
| 部品 | 数量 |
|---|---|
| ブレッドボード(汎用) | 1 |
| ジャンパーワイヤ(汎用) | 1 |
| Arduino UNO | 1 |
| USB-A - Bケーブル | 1 |
| ロータリーポテンショメータ(汎用) | 1 |
| アナログジョイスティック(汎用、ボタン付き必須) | 1 |
| ブザー | 1 |
| Adafruit標準LCD - 16x2 白文字/青背景 | 1 |
使用するアプリとオンラインサービス
- Arduino IDE
このプロジェクトについて
インターネットで見つけたビデオゲームをベースにしたプロジェクトです。キャラクターが障害物と衝突したり、ジャンプで回避したりするとブザーが鳴る機能を搭載。ジョイスティック(ボタン必須)を押し込んでジャンプ操作を行うことで、本格的なビデオゲームの感覚を味わえます。ゲーム内容はシンプル:主人公が走りながら障害物をジャンプでかわし、できるだけ長く生き残ってスコアを稼ぐ(1秒ごとに1ポイント)というものです。
回路図
すべての部品の接続方法を示しています。表紙画像では配線のすべてが見えないため、こちらを参照してください。
スケッチ(プログラムコード)
#include <LiquidCrystal.h>
#define PIN_BUTTON 2
#define PIN_AUTOPLAY 1
#define PIN_BUZZER 8
#define PIN_READWRITE 10
#define PIN_CONTRAST 12
#define SPRITE_RUN1 1
#define SPRITE_RUN2 2
#define SPRITE_JUMP 3
#define SPRITE_JUMP_UPPER '.'
#define SPRITE_JUMP_LOWER 4
#define SPRITE_TERRAIN_EMPTY ' '
#define SPRITE_TERRAIN_SOLID 5
#define SPRITE_TERRAIN_SOLID_RIGHT 6
#define SPRITE_TERRAIN_SOLID_LEFT 7
#define HERO_HORIZONTAL_POSITION 1
#define TERRAIN_WIDTH 16
#define TERRAIN_EMPTY 0
#define TERRAIN_LOWER_BLOCK 1
#define TERRAIN_UPPER_BLOCK 2
#define HERO_POSITION_OFF 0
#define HERO_POSITION_RUN_LOWER_1 1
#define HERO_POSITION_RUN_LOWER_2 2
#define HERO_POSITION_JUMP_1 3
#define HERO_POSITION_JUMP_2 4
#define HERO_POSITION_JUMP_3 5
#define HERO_POSITION_JUMP_4 6
#define HERO_POSITION_JUMP_5 7
#define HERO_POSITION_JUMP_6 8
#define HERO_POSITION_JUMP_7 9
#define HERO_POSITION_JUMP_8 10
#define HERO_POSITION_RUN_UPPER_1 11
#define HERO_POSITION_RUN_UPPER_2 12
LiquidCrystal lcd(11, 9, 6, 5, 4, 3);
static char terrainUpper[TERRAIN_WIDTH + 1];
static char terrainLower[TERRAIN_WIDTH + 1];
static bool buttonPushed = false;
void initializeGraphics(){
static byte graphics[] = {
// 走行ポーズ1
B01100, B01100, B00000, B01110, B11100, B01100, B11010, B10011,
// 走行ポーズ2
B01100, B01100, B00000, B01100, B01100, B01100, B01100, B01110,
// ジャンプ
B01100, B01100, B00000, B11110, B01101, B11111, B10000, B00000,
// ジャンプ下部
B11110, B01101, B11111, B10000, B00000, B00000, B00000, B00000,
// 地面
B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111,
// 地面右端
B00011, B00011, B00011, B00011, B00011, B00011, B00011, B00011,
// 地面左端
B11000, B11000, B11000, B11000, B11000, B11000, B11000, B11000,
};
int i;
for (i = 0; i < 7; ++i) {
lcd.createChar(i + 1, &graphics[i * 8]);
}
for (i = 0; i < TERRAIN_WIDTH; ++i) {
terrainUpper[i] = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
terrainLower[i] = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
}
}
void advanceTerrain(char* terrain, byte newTerrain){
for (int i = 0; i < TERRAIN_WIDTH; ++i) {
char current = terrain[i];
char next = (i == TERRAIN_WIDTH-1) ? newTerrain : terrain[i+1];
switch (current){
case SPRITE_TERRAIN_EMPTY:
terrain[i] = (next == SPRITE_TERRAIN_SOLID) ? SPRITE_TERRAIN_SOLID_RIGHT : SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
case SPRITE_TERRAIN_SOLID:
terrain[i] = (next == SPRITE_TERRAIN_EMPTY) ? SPRITE_TERRAIN_SOLID_LEFT : SPRITE_TERRAIN_SOLID;
break;
case SPRITE_TERRAIN_SOLID_RIGHT:
terrain[i] = SPRITE_TERRAIN_SOLID;
break;
case SPRITE_TERRAIN_SOLID_LEFT:
terrain[i] = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
}
}
}
bool drawHero(byte position, char* terrainUpper, char* terrainLower, unsigned int score) {
bool collide = false;
char upperSave = terrainUpper[HERO_HORIZONTAL_POSITION];
char lowerSave = terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION];
byte upper, lower;
switch (position) {
case HERO_POSITION_OFF:
upper = lower = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
case HERO_POSITION_RUN_LOWER_1:
upper = SPRITE_TERRAIN_EMPTY; lower = SPRITE_RUN1;
break;
case HERO_POSITION_RUN_LOWER_2:
upper = SPRITE_TERRAIN_EMPTY; lower = SPRITE_RUN2;
break;
case HERO_POSITION_JUMP_1:
case HERO_POSITION_JUMP_8:
upper = SPRITE_TERRAIN_EMPTY; lower = SPRITE_JUMP;
break;
case HERO_POSITION_JUMP_2:
case HERO_POSITION_JUMP_7:
upper = SPRITE_JUMP_UPPER; lower = SPRITE_JUMP_LOWER;
break;
case HERO_POSITION_JUMP_3:
case HERO_POSITION_JUMP_4:
case HERO_POSITION_JUMP_5:
case HERO_POSITION_JUMP_6:
upper = SPRITE_JUMP; lower = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
case HERO_POSITION_RUN_UPPER_1:
upper = SPRITE_RUN1; lower = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
case HERO_POSITION_RUN_UPPER_2:
upper = SPRITE_RUN2; lower = SPRITE_TERRAIN_EMPTY;
break;
}
if (upper != ' ') {
terrainUpper[HERO_HORIZONTAL_POSITION] = upper;
collide = (upperSave == SPRITE_TERRAIN_EMPTY) ? false : true;
}
if (lower != ' ') {
terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION] = lower;
collide |= (lowerSave == SPRITE_TERRAIN_EMPTY) ? false : true;
}
byte digits = (score > 9999) ? 5 : (score > 999) ? 4 : (score > 99) ? 3 : (score > 9) ? 2 : 1;
terrainUpper[TERRAIN_WIDTH] = '\0';
terrainLower[TERRAIN_WIDTH] = '\0';
char temp = terrainUpper[16-digits];
terrainUpper[16-digits] = '\0';
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(terrainUpper);
terrainUpper[16-digits] = temp;
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(terrainLower);
lcd.setCursor(16 - digits,0);
lcd.print(score);
terrainUpper[HERO_HORIZONTAL_POSITION] = upperSave;
terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION] = lowerSave;
return collide;
}
void buttonPush() {
buttonPushed = true;
}
void setup(){
pinMode(PIN_READWRITE, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_READWRITE, LOW);
pinMode(PIN_CONTRAST, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_CONTRAST, LOW);
pinMode(PIN_BUTTON, INPUT);
digitalWrite(PIN_BUTTON, HIGH);
pinMode(PIN_AUTOPLAY, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_AUTOPLAY, HIGH);
pinMode(PIN_BUZZER,OUTPUT);
digitalWrite(PIN_BUZZER, LOW);
attachInterrupt(0, buttonPush, FALLING);
initializeGraphics();
lcd.begin(16, 2);
}
void loop(){
static byte heroPos = HERO_POSITION_RUN_LOWER_1;
static byte newTerrainType = TERRAIN_EMPTY;
static byte newTerrainDuration = 1;
static bool playing = false;
static bool blink = false;
static unsigned int distance = 0;
if (!playing) {
drawHero((blink) ? HERO_POSITION_OFF : heroPos, terrainUpper, terrainLower, distance >> 3);
if (blink) {
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Press Start");
}
delay(250);
blink = !blink;
if (buttonPushed) {
initializeGraphics();
heroPos = HERO_POSITION_RUN_LOWER_1;
playing = true;
buttonPushed = false;
distance = 0;
}
return;
}
advanceTerrain(terrainLower, newTerrainType == TERRAIN_LOWER_BLOCK ? SPRITE_TERRAIN_SOLID : SPRITE_TERRAIN_EMPTY);
advanceTerrain(terrainUpper, newTerrainType == TERRAIN_UPPER_BLOCK ? SPRITE_TERRAIN_SOLID : SPRITE_TERRAIN_EMPTY);
if (--newTerrainDuration == 0) {
if (newTerrainType == TERRAIN_EMPTY) {
newTerrainType = (random(3) == 0) ? TERRAIN_UPPER_BLOCK : TERRAIN_LOWER_BLOCK;
newTerrainDuration = 2 + random(10);
} else {
newTerrainType = TERRAIN_EMPTY;
newTerrainDuration = 10 + random(10);
}
}
if (buttonPushed) {
if (heroPos <= HERO_POSITION_RUN_LOWER_2) heroPos = HERO_POSITION_JUMP_1;
buttonPushed = false;
digitalWrite(PIN_BUZZER,HIGH);
}
if (drawHero(heroPos, terrainUpper, terrainLower, distance >> 3)) {
playing = false;
for (int i = 0; i <= 2; i++) {
digitalWrite(PIN_BUZZER, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(PIN_BUZZER, LOW);
delay(100);
}
} else {
if (heroPos == HERO_POSITION_RUN_LOWER_2 || heroPos == HERO_POSITION_JUMP_8) {
heroPos = HERO_POSITION_RUN_LOWER_1;
} else if ((heroPos >= HERO_POSITION_JUMP_3 && heroPos <= HERO_POSITION_JUMP_5) && terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION] != SPRITE_TERRAIN_EMPTY) {
heroPos = HERO_POSITION_RUN_UPPER_1;
} else if (heroPos >= HERO_POSITION_RUN_UPPER_1 && terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION] == SPRITE_TERRAIN_EMPTY) {
heroPos = HERO_POSITION_JUMP_5;
} else if (heroPos == HERO_POSITION_RUN_UPPER_2) {
heroPos = HERO_POSITION_RUN_UPPER_1;
} else {
++heroPos;
}
++distance;
digitalWrite(PIN_AUTOPLAY, terrainLower[HERO_HORIZONTAL_POSITION + 2] == SPRITE_TERRAIN_EMPTY ? HIGH : LOW);
}
delay(100);
digitalWrite(PIN_BUZZER,LOW);
}
製造プロセス
- TinyML言語検出器:Edge ImpulseとArduino Nano 33 BLE Senseで「はい」を多言語判別
- Arduino NanoとMPU-6050で作るリアルタイムジャイロスコープゲーム
- Arduinoデジタルダイス: LCD表示の乱数ジェネレーター自作
- Arduino Nanoで37LEDルーレットゲームを自作:ヨーロピアンスタイル完全再現
- DIY Arduino USBゲームコントローラー - 高性能ゲームパッドを自作
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- ArduinoとBluetoothで作るスマート紛失防止タグ「Find Me」
- Pixel Chaser: Arduino Nanoで作るワンタップLEDゲーム
- Arduino Nanoで自作オシロスコープ(10Hz〜50kHz)128×64 LCD搭載
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