Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:prj2024:vstoica:gheorghe.grosu [2024/05/21 23:34]
gheorghe.grosu [Software Design]
+++ pm:prj2024:vstoica:gheorghe.grosu [2024/05/26 18:13] (current)
gheorghe.grosu [Jurnal]
@@ Line 49: / Line 49: @@
 {{:pm:prj2024:vstoica:snake_2024_schem_v4.png?600|}}
+{{:pm:prj2024:vstoica:img_3423.jpeg?600|}}
@@ Line 57: / Line 59: @@
 . Mediu de dezvoltare:
 - **Platformă de dezvoltare**: Arduino IDE
-  - Arduino IDE este utilizat pentru scrierea, compilarea și încărcarea firmware-ului pe un microcontroller Arduino.
+    Arduino IDE este utilizat pentru scrierea, compilarea și încărcarea firmware-ului pe un microcontroller Arduino.
 . Librării şi surse 3rd-party:
@@ Line 70: / Line 72: @@
  - Functia `tone()` este utilizată pentru a genera sunete pe pinul difuzorului.
-#### 3. Algoritmi şi structuri implementate:
+. Algoritmi şi structuri implementate:
 - **Structuri de date**:
-  - `Joystick`: Monitorizează direcția joystick-ului pentru controlul șarpelui.
-  - `GameState`: Gestionează stările jocului și timpul de cadru pentru fiecare stare.
+**`Joystick`**
-  - `Snake`: Păstrează lungimea și pozițiile șarpelui.
+Structura `Joystick` se ocupă de citirea pozițiilor analogice ale joystick-ului și de calcularea direcțiilor următoare pentru deplasarea șarpelui.
+**`GameState`**
+Structura `GameState` gestionează stările jocului și timpul de cadru pentru fiecare stare, facilitând tranzițiile între stări și verificarea momentului potrivit pentru actualizarea jocului.
+**`Snake`
+**
+Structura `Snake` gestionează pozițiile șarpelui, lungimea sa și funcțiile pentru resetare, mișcare și creștere. De asemenea, verifică dacă șarpele a colizionat cu el însuși.
+Șarpele este reprezentat prin structura `Snake`, care conține:
+* **`length`**: lungimea șarpelui.
+* **`positions`**: array de tip `byte` ce stochează pozițiile fiecărui segment al șarpelui.
+Motive pentru această reprezentare:
+. **Eficiență Memorie**: Folosirea `byte` ocupă doar 1 octet, economisind memorie RAM limitată pe Arduino.
+. **Simplitate și Performanță**: Acces rapid și simplu la pozițiile șarpelui pentru operațiuni de mișcare și creștere.
+. **Gestionare Ușoară a Lungimii**: Lungimea și pozițiile sunt ușor de manipulat pentru actualizări rapide în timpul jocului.
 - **Algoritmi**:
-  - **Controlul jocului**: Monitorizează intrările de la joystick pentru a controla direcția șarpelui și pentru a trece între diferitele stări ale jocului.
+   - Controlul direcției șarpelui pe baza intrărilor de la joystick.
-  - **Detectarea coliziunilor**: Verifică coliziunile șarpelui cu obstacolele, pereții și corpul propriu.
+   - Verificarea coliziunilor cu pereții, obstacolele și corpul șarpelui.
-  - **Generarea aleatorie a poziției merelor**: Utilizează funcția `random()` pentru a genera poziții aleatorii pentru mere.
+   - Gestionarea creșterii șarpelui și actualizarea scorului.
+   - Generarea aleatorie a pozițiilor merelor.
+   - Stocarea și citirea scorurilor maxime din EEPROM.
-#### 4. Surse şi funcţii implementate:
+Funcțiile implementate
-- **Setup-ul inițial**:
-  ```cpp
-  void setup() {
-    Serial.begin(9600);
-    randomSeed(analogRead(5));
-    pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
-    pinMode(PIN_RED, OUTPUT);
-    pinMode(PIN_GREEN, OUTPUT);
-    tft.initR(INITR_BLACKTAB);
-    level_select_init();
-    last_frame_time = millis();
-    curr_note_start_time = 0;
-  }
-  ```
-  - Initializează serialul pentru debugging.
-  - Configurează pinurile pentru joystick, LED-uri și difuzor.
-  - Inițializează ecranul TFT și structurile de date.
-- **Starea de selecție a nivelului**:
+Funcții principale:
-  ```cpp
-  void state_level_select() {
-    if (joystick.dir_y == 1) {
-      selected_level = (selected_level + 1) % 3;
-    } else if (joystick.dir_y == -1) {
-      selected_level = (selected_level - 1);
-      if (selected_level < 0) selected_level = 2;
-    }
-    tft.fillRect(64, 40, 20, 60, ST7735_BLACK);
-    tft.fillTriangle(80, 44 + 18 * selected_level, 80, 60 + 18 * selected_level, 64, 52 + 18 * selected_level, ST7735_WHITE);
-    if (digitalRead(SW) == LOW) {
-      gameState.transition_to(LEVEL_INIT, LEVEL_INIT_FRAME_TIME);
-    }
-  }
-  ```
-  - Permite utilizatorului să selecteze nivelul dorit utilizând joystick-ul și butonul.
-- **Inițializarea nivelului**:
+  *  **setup()**
-  ```cpp
+   - Inițializează comunicarea serială.
-  void state_level_init() {
+   - Configurează pinii pentru joystick și LED-urile RGB.
-    tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
+   - Inițializează ecranul TFT.
-    score = 0;
+   - Afișează ecranul de selecție a nivelului.
-    max_score = 100;
+   - Inițializează starea și timpul de cadru pentru joc.
-    snake.reset();
-    empty_spaces = N_TILES * M_TILES - snake.length;
-    memset(tiles, 0, sizeof(tiles));
-    if (selected_level >= 1) {
-      for (int i = 0; i < N_TILES; i++) {
-        renderIfDifferent(i, OBSTACLE);
-        renderIfDifferent(N_TILES * M_TILES - 1 - i, OBSTACLE);
-        renderIfDifferent(i * M_TILES, OBSTACLE);
-        renderIfDifferent(i * M_TILES + M_TILES - 1, OBSTACLE);
-      }
-      empty_spaces -= N_TILES * 4;
-    }
-    if (selected_level == 2) {
-      for (int i = 0; i < sizeof(level3_obstacles); i++) {
-        int col = level3_obstacles[i] % M_TILES;
-        int row = level3_obstacles[i] / N_TILES;
-        for (int j = -1; j <= 1; j++) {
-          renderIfDifferent((row + j) * M_TILES + col, OBSTACLE);
-        }
-        for (int k = -1; k <= 1; k++) {
-          renderIfDifferent(row * M_TILES + col + k, OBSTACLE);
-        }
-        empty_spaces -= 3;
-      }
-    }
-    if (random(0, 10) == 0) {
-      renderIfDifferent(get_random_pos(), RED_APPLE);
-    } else {
-      renderIfDifferent(get_random_pos(), APPLE);
-    }
-    renderIfDifferent(snake.positions[snake.length - 1], SNAKE_HEAD);
-    for (int i = 0; i < snake.length - 1; i++) {
-      renderIfDifferent(snake.positions[i], SNAKE_BODY);
-    }
-    eeprom_position = selected_level * 4;
-    EEPROM.get(eeprom_position, high_score);
-    gameState.transition_to(LEVEL_RUNNING, LEVEL_RUNNING_FRAME_TIME);
-  }
-  ```
-  - Configurează elementele grafică și obstacolele pentru nivelul selectat.
-  - Inițializează pozițiile șarpelui și merele pe ecran.
-- **Rularea nivelului**:
+* **loop()**
-  ```cpp
+   - Verifică dacă trebuie să actualizeze starea jocului pe baza timpului de cadru.
-  void state_level_running() {
+   - Citește direcțiile de la joystick.
-    int new_head_x = joystick.next_x(get_x(snake.positions[snake.length - 1]));
+   - Execută funcțiile corespunzătoare fiecărei stări (selecție nivel, inițializare nivel, rulare nivel, game over).
-    int new_head_y = joystick.next_y(get_y(snake.positions[snake.length - 1]));
-    byte next_pos = new_head_y * M_TILES + new_head_x;
-    if (snake.has_collided_with_self(next_pos)) {
-      gameState.transition_to(GAME_OVER, GAME_OVER_FRAME_TIME);
-      return;
-    }
-    if (score != max_score) {
-      score += 10;
-      if (score < 500) {
-        analogWrite(PIN_GREEN, score / 4);
-      }
-    }
-    if (tiles[next_pos] == APPLE || tiles[next_pos] == RED_APPLE) {
-      renderIfDifferent(snake.positions[snake.length - 1], SNAKE_BODY);
-      snake.grow(next_pos);
-      renderIfDifferent(snake.positions[snake.length - 1], SNAKE_HEAD);
-      empty_spaces--;
-      renderIfDifferent(get_random_pos(), APPLE);
-      if (tiles[next_pos] == RED_APPLE) {
-        max_score += 100;
-      } else {
-        max_score += 50;
-      }
-      tone(SPEAKER_PIN, APPLE_EAT_TONE, APPLE_EAT_DURATION);
-      return;
-    }
-    if (tiles[next_pos] == OBSTACLE) {
-      gameState.transition_to(GAME_OVER, GAME_OVER_FRAME_TIME);
-    }
-    renderIfDifferent(snake.positions[0], GRASS);
-    renderIfDifferent(snake.positions[snake.length - 1], SNAKE_BODY);
-    snake.move(next_pos);
-    renderIfDifferent(snake.positions[snake.length - 1], SNAKE_HEAD);
-  }
-  ```
-  - Monitorizează și actualizează pozițiile șarpelui în funcție de intrările de la joystick.
-  - Verifică coliziunile și actualizează scorul în funcție de interacțiunea cu merele.
-- **Finalul jocului**:
+**Funcții de stare:**
-  ```cpp
-  void state_game_over() {
-    if (score > high_score) {
-      high_score = score;
-      EEPROM.put(eeprom_position, high_score);
-    }
-    digitalWrite(PIN_RED, HIGH);
-    tft.fillScreen(ST7735_RED);
-    tft.setCursor(15, 60);
-    tft.setTextSize(2);
-    tft.println("YOU LOST");
-    tft.setTextSize(1);
-    tft.setCursor(10, 90);
-    tft.println("Your points " + String(score));
-    tft.setCursor(10, 110);
-    tft.println("Best score " + String(high_score));
-  }
-  ```
-  - Afișează mesajul de finalizare a jocului și scorurile.
-  - Salvează scorurile maxime în EEPROM pentru a le menține între sesiunile de joc.
-- **Ciclu principal**:
+* **state_level_select()**
-  ```cpp
+   - Permite utilizatorului să aleagă nivelul dorit folosind joystick-ul.
-  void loop() {
+   - Afișează săgeata de selecție pe ecran.
-    if (gameState.should_update()) {
+   - Trecerea la starea de inițializare a nivelului atunci când utilizatorul apasă butonul de selecție.
-      gameState.update_time();
-      joystick.set_dirs();
-      switch (gameState.state) {
-        case LEVEL_SELECT: state_level_select(); break;
-        case LEVEL_INIT: state_level_init(); break;
-        case LEVEL_RUNNING: state_level_running(); break;
-        case GAME_OVER: state_game_over(); break;
-      }
-    }
-  }
-  ```
-  - Actualizează starea jocului și procesează intrările utilizatorului și logica jocului în funcție de timpul de cadru.
-### Concluzie
+* **state_level_init()**
-Acest design modular
+   - Inițializează nivelul selectat, resetând șarpele și plasând obstacole și mere pe hartă.
-===== Rezultate Obţinute =====
+   - Trecerea la starea de rulare a nivelului.
-<note tip>
+* **state_level_running()**
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+   - Actualizează poziția șarpelui pe baza direcțiilor de la joystick.
-</note>
+   - Verifică coliziunile și gestionează creșterea șarpelui.
+   - Actualizează scorul și generează sunete atunci când șarpele mănâncă un măr.
+   - Trecerea la starea de game over în caz de coliziune.
+* **state_game_over()**
+   - Afișează scorul final și scorul maxim pe ecran.
+   - Salvează scorul maxim în EEPROM dacă este cazul.
+   - Afișează un mesaj de finalizare a jocului.
+**Funcții utilitare:**
+. **level_select_init()**
+   * Afișează ecranul de selecție a nivelului.
+. **renderIfDifferent(int pos, int tile)**
+   * Redă graficul corespunzător pentru un tile dacă este diferit de cel precedent.
+. **render_grass(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru iarbă.
+. **render_snake_head(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru capul șarpelui.
+. **render_snake_body(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru corpul șarpelui.
+. **render_apple(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru un măr.
+. **render_red_apple(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru un măr roșu.
+. **render_obstacle(int pos_x, int pos_y)**
+   * Redă grafica pentru un obstacol.
+. **get_random_pos()**
+   * Generează o poziție aleatorie pentru plasarea unui măr pe hartă.
+===== Rezultate Obţinute =====
+{{:pm:prj2024:vstoica:snk3_gif.gif?250|}} {{:pm:prj2024:vstoica:snk2_gif.gif?250|}}{{:pm:prj2024:vstoica:snk_gif.gif?250|}}
 ===== Concluzii =====
@@ Line 260: / Line 182: @@
 <note warning>
-O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).
-Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea **Add Images or other files**. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul **:pm:prj20??:c?** sau **:pm:prj20??:c?:nume_student** (dacă este cazul). **Exemplu:** Dumitru Alin, 331CC -> **:pm:prj2009:cc:dumitru_alin**.
+{{:pm:prj2024:vstoica:snake.zip|}}
 </note>
@@ Line 272: / Line 195: @@
   * 02/05/2024 - Crearea paginii proiectului si completarea partiala a acesteia
   * 12/05/2024 - Adaugarea schemei electrice si a schemei hardware
+  * 22/05/2024 - Adaugarea software designului
+  * 24/05/2024 - Finisare proiect
 </note>