Tetris

Proiectul își propunea recrearea jocului Tetris pe Arduino folosind pentru afișaj un ecran LCD monocromatic cu rezoluția de 48×84 de pixeli, scopul acestuia fiind de a mă familiariza cu lucrul cu microprocesoare.

Pentru interacțiunea cu jocul, utilizatorul poate folosi un joystick sau anumite taste de pe o tastatură PS/2 conectată la Arduino. Există și 2 butoane, ce sunt folosite pentru a pune jocul pe pauză, respectiv pentru a reseta jocul. Cele 2 potențiometre disponibile sunt folosite pentru a regla luminozitatea ecranlui LCD, respectiv pentru a regla volumul buzzer-ului ce produce sunete când se întâmplă anumite evenimenete în cadrul jocului.

Mai jos se află schema bloc cu componentele principale ale proiectului:

Tabelul de mai jos conține o listă cu acțiunile ce pot fi efectuate în joc și modalitățile prin care acestea pot fi efectuate:

Lista cu piesele utilizate în realizarea proiectului este următoarea:

• Arduino Uno
• Breadboard
• 2 butoane
• 2 potențiometre
• Joystick
• Tastatură PS/2
• Buzzer pasiv
• Ecran LCD Nokia 5110
• Fire tată-tată și mamă-tată de diverse culori
• Rezistori de diferite valori

Schema de legare a componetelor este următoarea:

Mai jos este o poză cu toate componentele aranjate pe breadboard:

Codul sursă se găsește pe GitHub.

Bibliotecile utilizate în cadrul realizării proiectului sunt următoarele:

• https://github.com/adafruit/Adafruit-PCD8544-Nokia-5110-LCD-library
• https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library
• https://github.com/JChristensen/movingAvg
• https://github.com/PaulStoffregen/PS2Keyboard

Descriere de nivel înalt:

Ceasul jocului are o frecvență de 50Hz (50 de actualizări/cadre pe secundă). Acest ceas este derivat din Timer1 de pe chipul Atmel ATmega 328P care generează o întrerupere de timer la frecvența de 200Hz, deci odată la 4 întreruperi de timer va fi executată bucla jocului. Frecvența de 200Hz a fost aleasă pentru a convertorul ADC, întrucât citirea valorilor generate de convertorul ADC sunt executate odată cu întreruperea de timer de pe Timer1. ADC-ul citește 4 valori: luminozitatea ecranului LCD, volumul buzzer-ului și cele 2 axe ale joystick-ului.

Grid-ul jocului este memorat într-un array bidimensional în care o valoare de 0 înseamnă că pe poziția asociată nu se află un bloc iar o valoare de 1 înseamnă că pe poziția asociată se află un bloc. Toate datele despre tetromino-uri (rotații, wallkick-uri etc.) sunt stocate în memoria flash și transferate în RAM când este nevoie de acestea.

Mediul de dezvoltare a fost Visual Studio Code 1.55.2 cu extensia pentru Arduino.

Videoclip demonstrativ:

Timestamp-uri (se găsesc și în descrierea videoclipului):

• Joystick gameplay - 0:05
• Keyboard gameplay - 2:58
• Extra stuff - 5:12

În urma realizării proiectului am descoperit lucruri pe care nu le știam despre mecanicile jocului Tetris.

• Cod sursă (repository)
• Resurse (bitmap-uri, poze etc.)

• https://ocw.cs.pub.ro/courses/_media/pm/lab/uno.jpg
• https://create.arduino.cc/projecthub/muhammad-aqib/interfacing-nokia-5110-lcd-with-arduino-7bfcdd
• https://learn.adafruit.com/nokia-5110-3310-monochrome-lcd/testing
• https://learn.adafruit.com/adafruit-gfx-graphics-library
• https://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/pgmspace.html
• http://javl.github.io/image2cpp/
• https://en.wikipedia.org/wiki/Tetromino
• https://harddrop.com/wiki/Tetris_Guideline
• https://harddrop.com/wiki/Spawn_Location
• https://tetris.fandom.com/wiki/SRS
• https://gamedevelopment.tutsplus.com/tutorials/implementing-tetris-collision-detection--gamedev-852
• Export PDF