Simon Says

Autor:

Mara-Ioana Nicolae

Introducere

Proiectul implementează o versiune single-player a popularului joc „Simon Says”, rolul lui Simon este de a transmite o serie de semnale pe care utilizatorul trebuie să le refacă testându-și atenția și precizia. Cu ajutorul unui joystick și a unui ecran LCD, jucătorul va trebuie să refacă secvența dictată de către Simon.

Meniul principal va fi afișat pe ecranul LCD, iar preferințele utilizatorului vor fi selectate tot cu ajutorul joystick-ului. Astfel se poate selecta durata unui semnal și lungimea secvenței ce trebuie reprodusă. Jocul devine mai complicat cu cât durata dintre două semnale consecutive este mai mică, iar lungimea secvenței este mai mare.

Descriere generală

Jocul începe odată ce utilizatorul va apăsa joystick-ul, în acest moment va fi întâmpinat de prompt-ul pentru preferințe; nivelul de dificultate pentru fiecare rundă putând fi configurat. Se va dicta o secvență de semnale, când pe ecran va apărea mesajul de finalizare al secvenței, jucătorul va fi invitat să refacă secvența manevrând joystick-ul în direcțiile corespunzătoare. În funcție de input-ul jucătorului, se vor emite semnale sonore pentru a anunța dacă secvenț a fost reprodusă corect sau nu.

Schema bloc

Hardware Design

Componente folosite

Arduino UNO
Breadboard
Joystick
LED-uri
Butoane
Ecran LCD 1602 cu interfață I2C
Buzzer pasiv

Interacțiunea cu jucătorul

Instrucțiunile jocului vor fi redate prin ecranul LCD, jucătorul fiind nevoit să acorde atenție mesajelor transmise de către acesta. În meniul de start, se poate configura dificultatea rundei curente. Totodată, secvențele alese de Simon vor apărea pe ecran pentru o perioada scurtă, timp în care utilizatorul va trebui să rețină secvență dictată.

Prin manevrarea joystick-ului utilizatorul va putea controla direcția dorită; în funcție de coordonatele citite pe axa verticală și cea orizontală se va determina poziția aleasă și se va verifică dacă se potrivește cu cea dictată de Simon. De asemenea, tot prin intermediul joystick-ului se va seta dificultatea rundei; prin mișcarea la stânga și la dreapta se vor seta lungimea secvenței ce se va reproduce și durata dintre două simboluri consecutive. Butonul integrat în joystick are rolul de a confirma alegerea jucătorului pentru o dificultatea configurată.

Pentru selectarea unei culori se vor utiliza cele patru butoane, la apăsarea unuia dintre acestea se va aprinde și LED-ul colorat corespunzător pentru a înștiința utilizatorul în legătură cu opțiunea aleasă.

Buzzer-ul va oferi sunete de alertă pentru a atenționa jucătorul în trei scenarii diferite:

începerea unei noi runde
decodificrea greșită a unuia din simboluri și pierderea rundei
câștigarea rundei

Schema electrică

Software Design

Pentru fiecare început de rundă, se va emite prin buzzer secvența sonoră corespunzătoare prin funcția startSound și se va verifica valoarea variabilei gameOn ce indică dacă jocul a început sau nu. Runda va începe odată cu apăsarea butonului atașat joystick-ului; pe ecranul LCD vor apărea instrucțiunile necesare pentru începerea jocului în funcția printStartMessage cu ajutorul bibliotecii LiquidCrystal_I2C.

Următorul pas din fluxul aplicației este reprezentat de meniul de configurare al rundei, prezent în funcția chooseDifficulty. În funcție de preferințele sale jucătorul va putea ajusta lungimea secvenței dictate și perioda dintre două simboluri personalizând nivelul de dificultate. După ce nivelul a fost configurat, Simon va începe să dicteze o secvență de simboluri și codificarile acestora.

Întreaga logică a jocului se regăsește în interiorul funcției playGame, folosind mesaje intuitive, utilizatorul va naviga prin seria de instrucțiuni pentru a încerca să câștige runda. Se vor alege aleator simbolurile (chooseEmoji), culorile (chooseColor) și pozițiile (choosePosition), apoi va fi redată din nou secvența completă formată doar din simboluri.

Jucătorul își va pune la încercare memoria și acuratețea încercând să refacă secvența dictată de Simon. Prin citirea valorilor de pe axele verticale și orizontale ale joystick-ului se va analiza direcția aleasă de jucător, iar culoarea se va identifica în funcție de butonul ales. În funcție de rezultatul final se va afișa un mesaj pe ecranul LCD, împreună cu o secvență sonoră care anunță câștigarea rundei prin winSound, sau pierderea acesteia prin failSound folosind header-ul pitches.h. Jocul va reîncepe automat o nouă rundă.

Rezultate Obţinute

Montajul complet al componentelor

Demo

Demo proiect

Cod sursă

simonsays.ino

Jurnal

18 aprilie - 25 aprilie: aprobarea proiectului, setarea obiectivelor și achizitionarea componentelor necesare
25 aprilie - 2 mai: realizeara unei scurte descrieri și a schemei bloc
2 mai - 9 mai: acomodarea cu Arduino IDE, testarea componentelor
9 mai - 20 mai: adăugarea funcționalităților:

determinarea direcției alese de jucător prin interpretarea poziției joystick-ului și conectarea butoanelor la LED-uri
afișarea instrucțiunilor prin ecranul LCD
personalizarea a trei mesaje sonore ale buzzer-ului ce indică: începerea unui nou joc, câștigarea unei runde sau identificarea greșită a secvenței
construirea secvenței de simboluri ce conține elemente unice

20 mai - 23 mai: completarea schemei electrice, introducerea meniului principal prin care jucătorul poate personaliza gradul de dificultate al jocului
23 mai - 28 mai: testarea jocului și depanarea erorilor, realizarea documentației

Concluzii

Sunt mândră de rezultatul obținut în urma implementării acestui proiect, deși ideea nu are o mare aplicabilitate sau impact în viață de zi cu zi. Mă bucur că am reușit să îmbin elemente hardware și software, fiind o experiență nouă pentru mine cu primul meu proiect Arduino.

Proiectul este funcțional și am reușit să îndeplinesc toate obiectivele pe care mi le-am setat la început de drum. Consider că, am reușit să integrez multe aspecte predate la laboratoare dar să aduc în implementarea mea și concepte noi.