MoodPet - A Smart Digital Pet

Autor: Florin Bădilaș

MoodPet este un companion virtual embedded inspirat de jocurile de tip Tamagotchi. Proiectul este bazat pe microcontrollerul ATmega328P-XMINI și combină senzori de mediu, afișare pe LCD, interacțiune prin butoane, feedback vizual prin LED RGB și feedback sonor prin buzzer.

Scopul proiectului este realizarea unui animal virtual care reacționează la mediul înconjurător și la acțiunile utilizatorului. MoodPet are nume propriu, stări interne, nivel de foame, energie, fericire, XP și level.

La pornire, utilizatorul intră în meniul de alegere a numelui. Numele este introdus literă cu literă folosind cele patru butoane.

Funcționalitatea butoanelor în meniul de nume:

• Buton 1 - crește litera curentă
• Buton 2 - scade litera curentă
• Buton 3 - adaugă litera în nume
• Buton 4 - confirmă numele

După confirmarea numelui, MoodPet intră în meniul principal de informații. Aici sunt afișate mai multe pagini cu informații despre pet și despre mediul înconjurător.

În meniul principal:

• Buton 1 - intră în meniul de hrănire
• Buton 2 - pornește mini-game-ul de dexteritate
• Buton 4 - schimbă pagina de informații

MoodPet își modifică starea în funcție de:

• temperatura detectată
• umiditatea ambientală
• nivelul de lumină
• nivelul de foame
• nivelul de energie
• nivelul de fericire
• interacțiunea utilizatorului

Stările principale sunt:

• HAPPY
• CALM
• HUNGRY
• SLEEPY
• SAD
• ANGRY

MoodPet - video demonstrativ hardware

• DHT11 DATA → PD2
• Buzzer → PD4
• RGB RED → PD5
• RGB GREEN → PD6
• RGB BLUE → PD7
• Buton 1 → PB0
• Buton 2 → PB1
• Buton 3 → PB2
• Buton 4 → PB3
• TEMT6000 OUT → PC0 / A0
• LCD SDA → PC4 / SDA
• LCD SCL → PC5 / SCL

• PlatformIO
• AVR-GCC
• Limbaj C/C++

Software-ul proiectului este organizat modular, fiecare componentă importantă fiind controlată prin funcții separate. Logica principală este implementată în jurul unei mașini de stări (state machine), care gestionează atât meniurile, cât și comportamentul companionului virtual.

Fluxul principal al aplicației este:

• citirea periodică a senzorilor
• actualizarea statisticilor companionului
• calcularea mood-ului
• aplicarea efectelor vizuale și sonore
• gestionarea meniului activ
• afișarea informațiilor pe LCD

Pentru actualizarea periodică a sistemului a fost folosit millis() în locul unor delay-uri mari. Această abordare permite rularea simultană a mai multor sisteme fără blocarea programului principal.

Interfața utilizatorului este organizată sub forma mai multor meniuri:

• NAME_MENU
• INFO_MENU
• FEED_MENU
• PLAY_MENU

Fiecare meniu are propriul comportament și propriile funcții asociate butoanelor.

În meniul de nume, utilizatorul poate construi numele companionului literă cu literă folosind cele patru butoane. Litera curentă este modificată incremental, iar confirmarea finalizează procesul și trece în meniul principal.

În meniul principal sunt afișate mai multe pagini de informații deoarece LCD-ul de 16×2 caractere nu permite afișarea simultană a tuturor datelor. Navigarea între pagini este realizată folosind Butonul 4.

Pentru butoane a fost implementat debounce software.

Butoanele mecanice produc oscilații electrice foarte scurte în momentul apăsării, ceea ce poate genera mai multe detectări pentru o singură apăsare.

Pentru a evita această problemă, fiecare apăsare este verificată astfel:

• se detectează tranziția HIGH → LOW
• se aplică un delay scurt
• se verifică din nou starea butonului
• doar apoi apăsarea este considerată validă

Astfel sunt eliminate apăsările multiple accidentale.

Mood-ul companionului nu este bazat pe o singură condiție, ci pe un sistem intern de scor.

Scorul este influențat de:

• nivelul de foame
• energia rămasă
• temperatura
• umiditatea
• lumina ambientală
• nivelul de happiness

Fiecare factor aplică penalizări sau bonusuri asupra scorului total. Această abordare produce un comportament mai natural și mai variat decât folosirea unor praguri fixe.

Exemple:

• temperatură foarte mare → scade scorul
• foame ridicată → scade scorul
• lumină redusă și energie mică → SLEEPY
• happiness mare și condiții bune → HAPPY

MoodPet utilizează mai multe statistici interne:

• hunger
• energy
• happiness
• XP
• level

Aceste valori sunt actualizate periodic.

Foamea crește automat în timp, energia scade, iar happiness-ul este influențat atât de mediul exterior, cât și de interacțiunea utilizatorului.

Hrănirea companionului reduce foamea și oferă bonus de happiness și XP. O porție mai mare oferă bonus mai mare, dar reduce puțin energia.

Mini-game-ul este implementat folosind o a doua mașină de stări:

• PLAY_START
• PLAY_WAIT
• PLAY_SIGNAL

La pornirea jocului:

• LED-ul RGB este stins
• sistemul generează un timp random folosind random()
• după expirarea timpului, LED-ul devine verde
• utilizatorul trebuie să apese rapid Butonul 1

Timpul de reacție este măsurat folosind millis().

În funcție de timpul de reacție:

• utilizatorul primește happiness și XP
• sau pierde happiness dacă reacționează prea târziu ori prea devreme

LED-ul RGB oferă feedback vizual pentru mood și pentru mini-game.

Exemple:

• verde → HAPPY
• albastru → SLEEPY
• roșu → ANGRY
• verde aprins → semnal pentru joc

Buzzerul este folosit pentru:

• confirmări de meniu
• level up
• erori
• feedback în mini-game

La pornire, utilizatorul alege numele companionului virtual.

• Buton 1 - litera următoare
• Buton 2 - litera anterioară
• Buton 3 - adaugă litera selectată
• Buton 4 - confirmă numele

Pagini afișate:

• nume + mood
• temperatură, umiditate și lumină
• food, energy și happiness
• level, XP și timp de funcționare

• Buton 2 - scade porția
• Buton 3 - crește porția
• Buton 4 - confirmă hrănirea

Mini-game-ul este pornit cu Butonul 2 din meniul principal.

Utilizatorul trebuie să reacționeze rapid după aprinderea LED-ului verde pentru a primi bonus de happiness și XP.

MoodPet utilizează două mașini de stări:

Prima controlează meniurile principale:

• NAME_MENU
• INFO_MENU
• FEED_MENU
• PLAY_MENU

A doua controlează mini-game-ul:

• PLAY_START
• PLAY_WAIT
• PLAY_SIGNAL

Această abordare permite separarea logicii și organizarea mai clară a codului.

Până în acest stadiu, proiectul permite:

• alegerea numelui companionului virtual
• afișarea mai multor pagini pe LCD
• citirea temperaturii și umidității cu DHT11
• citirea luminii ambientale cu TEMT6000
• controlul LED-ului RGB în funcție de mood
• feedback sonor prin buzzer
• meniuri interactive bazate pe butoane
• mini-game de dexteritate
• sistem de mood, food, energy și happiness
• sistem de XP și level

MoodPet este un sistem embedded interactiv care combină senzori, meniuri și logică software pentru a simula comportamentul unui companion virtual. Proiectul utilizează tehnici de programare embedded precum state machine, debounce software, actualizare non-blocking cu millis() și control hardware prin GPIO și ADC.

• Cod sursă MoodPet - GitHub
• Video demonstrativ
• Schema bloc - disponibilă în secțiunea Schema bloc
• Imagini prototip - disponibile în secțiunea Prototip

• 09.05.2026 - Alegerea temei și stabilirea componentelor necesare
• 10.05.2026 - Crearea paginii OCW și realizarea schemei bloc
• 11.05.2026 - Testarea componentelor principale și realizarea prototipului inițial
• 12.05.2026 - Implementarea meniului de nume, meniului de hrănire și mini-game-ului de dexteritate

• ATmega328P Datasheet
• PlatformIO
• Adafruit DHT Sensor Library
• LiquidCrystal I2C Library