Bogdan-Ionuț ION (67194) - Ultimate Tic-Tac-Toe
Autorul poate fi contactat la adresa: Login pentru adresa
Introducere
Proiectul consta in implementarea jocului Ultimate Tic-Tac-Toe pe o placa cu LCD.
Scopul proiectului este reprezentat de jocul de X-0 intre un jucator si A.I. sau jucator vs jucator dar pe un grid de 9×9. Atunci cand un jucator pune intr-o casuta intr-un 3×3 grid din grid-ul de 9×9, jucatorul advers este trimis intr-un alt 3×3 grid unde va putea pune seta o alta casuta. Atunci cand un player castiga un grid 3×3 din cel 9×9, se seteaza intr-un MacroGrid(care este 3×3) ca si castigata acea casuta corespunzatoare gridului 3×3. De exemplu, in coltul din stanga-sus al gridului 9×9, am un grid 3×3. In MaroGrid, acel 3×3 grid va fi o casuta 1×1, asociata gridului 3×3 din cel 9×9. Pentru a castiga, se verifica MacroGrid-ul in acelasi mod in care se verifica pentru castigare jocul clasic de Tic-Tac-Toe.
Ideea de la care am pornit este reprezentata de jucarea unui joc Tic-Tac-Toe la alt nivel, in care se evita draw-urile pe cat de mult posibil, ceea ce in jocul clasic nu se prea putea face.
Este util, deoarece reprezinta o provocare mai mare, care necesita multa atentie si logica.
Descriere generală
Exista 5 butoane. 4 vor fi folosite pentru a ne putea deplasa printre casute, si unul pentru a pune X/0 in acea casuta. Pe LCD se va afisa grid-ul impreuna cu niste informatii utile despre joc, precum al carui rand este, sau cine a castigat. Microprocesorul va realiza operatiile necesare de interactiune.
Hardware Design
Lista de piese:
- Modul LCD TFT SPI de 1.44'' (128×128 px) Rosu, bazat pe controller-ul ST7735S
- Placa de baza cu microprocesorul ATMega324
- Fire mama-mama
- Alimentare 3.3V
- 5 Butoane(cele 4 directii si insert X / 0)
- Headere
- Placa de test PCB 9 x 15 cm
Schema electrica:
Software Design
Mediu de dezvoltare
- WinAVR
- Programmer's Notepad
Librarii si surse 3rd-party
Am folosit o librarie care comunica prin SPI cu LCD-ul: lcd_spi_st7735.rar
De asemenea, am folosit si librariile de la laborator(avr, util/delay.h, stdlib, stdio).
Algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
Pe ecran va aparea grid-ul 9×9 pe care se va juca. Voi implementa Minimax pentru A.I.. Prin apasarea celor 4 butoane jucatorul se va putea deplasa in grid, iar prin intermediul celui de al 5-lea va putea pune X/0 intr-o casuta.
Surse şi funcţii implementate
Pentru LCD
- void LCD_init(void);
- void LCD_end(void);
- void LCD_set_range(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2);
- void LCD_set_pixel(uint16_t color);
- void LCD_draw_pixel(int16_t x, int16_t y, uint16_t color);
- void LCD_fill_screen(uint16_t color);
Pentru grafica
- void GFX_init(int16_t width, int16_t height);
- void GFX_draw_line(int16_t x1, int16_t y1, int16_t x2, int16_t y2, uint16_t color);
- void GFX_draw_circle(int16_t x, int16_t y, int16_t radius, uint16_t color, uint8_t fill);
Pentru joc
- void setup_buttons();
- void make_move();
- void draw_grid();
- void draw_X(int16_t x, int16_t y, uint16_t color);
- void draw_O(int16_t x, int16_t y, int16_t radius, uint16_t color);
- void draw_curr_position(int16_t x, int16_t y, uint16_t color);
- void convert_mat_xy_to_lcd_xy(int16_t x, int16_t y, int16_t offset);
- int16_t convert_lcd_x_to_mat_y(int16_t offset);
- int16_t convert_lcd_y_to_mat_x(int16_t offset);
Metode pentru AI si gestionare grid
- bool isInActiveMicroboard(int16_t x, int16_t y);
- void getAvailableMoves(Move *moves, int16_t *size);
- bool checkMacro();
- int16_t checkForVictory(int16_t lx, int16_t hx, int16_t ly, int16_t hy, bool flag);
- void setWinnerMicroSquare(int16_t x, int16_t y, int16_t winner);
- void clearMacroBoardWhenSentToAWonSquare();
- void unClearMacroBoardWhenSentToAWonSquare();
- void setMove(int16_t x, int16_t y, int16_t player);
- void unMove(int16_t x, int16_t y, int16_t player);
- int16_t getPlayerIdFromMacro(int16_t row, int16_t column);
- void checkX(Move move);
- void boundaries(Move move);
- void setMicroWins();
- int16_t calculateMacroBoardScore(int16_t player);
- int16_t calculateBoardScore(int16_t lowX, int16_t lowY, int16_t player);
- int16_t evaluate(int16_t player);
- Move minimax(int16_t player, int16_t depth, int16_t alpha, int16_t beta);
- bool checkMacroVictory ();
Rezultate Obţinute
Concluzii
A fost un proiect interesant care mi-a oferit sansa sa lucrez si pe partea de hardware, oferindu-mi o mica experienta din care am invatat multe. AI-ul nu am reusit sa il fac sa mearga pe microcontroller, deoarece algoritmul Minimax este recursiv, iar stiva uc-ului este mica, dar algoritmul este corect si are o euristica buna. De asemenea, nu am mai putut adauga alte functionalitati jocului, deoarece fisierul .hex ar depasi cei 32k de flash.
Download
Surse: 332cb_ion_bogdan.rar
Jurnal
- Milestone 1: Introducere, Schema Bloc, Lista de Piese
- Milestone 2: Realizare PCB
- Milestone 3: Schema Electrica
- Am cumparat LCD, butoane, fire.
- Am cumparat placa de test.
- Am lipit LCD si butoane pe placa si am conectat LCD si butoanele la pini.
- Am inceput sa lucrez la software.
Bibliografie/Resurse
