Acest proiect constă în dezvoltarea unei versiuni mai simplificate a preacunoscutului joc Flappy Bird folosind concepte învățate în cadrul cursurilor și laboratoarelor de Proiectare cu Microprocesoare (PM), având la bază o plăcuță de Arduino și diverse componente electronice care vor forma dispozitivul final.

Acest proiect îmi oferă oportunitatea de a aplica ceea ce am învățat până acum, îmbinând concepte de hardware și noțiuni de software, creând astfel o experiență interesantă și educativă pentru mine și distractivă pentru ceilalți sau chiar un punct de plecare pentru amatorii din domeniul electronicii.

Rolul componentelor și interacțiunile între acestea:

• Elementul central al proiectului îl reprezintă o plăcuță de Arduino UNO ce are rolul de a comunica cu celelalte componente
• Pentru a vizualiza jocul, prin intermediul plăcuței de Arduino, se vor transmite către un ecran LCD date prin intermediul protocolului SPI
• Pentru a face jocul mai dinamic, la acțiuni precum mișcarea păsării în sus sau în jos, dar și atunci când se lovește, o să se audă anumite efecte sonore, acestea fiind transmise către un amplificator cu potențiometru (modularea volumului), iar apoi către speaker
• Cât timp jocul se derulează, un LED verde se va aprinde încet-încet, iar apoi se va stinge încet-încet, iar când jucătorul e în meniu sau a pierdut, un LED rosu se va aprinde și stinge în același mod
• Pentru a începe jocul, se va apăsa un buton, care va fi folosit și pentru a-l opri și reporni
• Pentru a deplasa pasărea, se folosește un joystick, iar poziția acestuia va fi transmisă către plăcuță, unde va fi interpretată cu ajutorul convertorului analog-digital (ADC)
• Jocul permite vizualizarea scorului (de câte tuburi a trecut pasărea), dar și a timpului trecut în încercarea actuală (timer)
• După ce jucătorul se lovește de un tub și astfel își încheie tura, acesta, dacă are un scor destul de mare, îl poate păstra salvându-l în clasament, introducându-și numele de la tastatura laptop-ului (UART)
• Când jucătorul se află în meniul principal, pe lângă funcția de a începe jocul, poate vizualiza și clasamentul global prin apăsarea altui buton decât cel de start

Schema bloc a dispozitivului:

Bill Of Materials (BOM)

(Plăcuța, butoanele, rezistențele și LED-urile provin din același set și au același link)

Schema electrica:

Funcționalitatea hardware și pinii folosiți:

Toate componentele sunt conectate la Arduino UNO:

LCD:

• comunică cu plăcuța prin intermediul protocolului SPI pentru a afișa jocul
• pinii ecranului au nevoie la intrare de 3.3V, dar pinii Arduino dau 5V, așa că am introdus rezistențe de 10K pentru a limita tensiunea care va ajunge la LCD
• pentru protocolul SPI este nevoie de pinii D10, D11, D13, aceștia fiind CS, MOSI, respectiv SCK
• nu avem nevoie de pinul D12 (MISO) întrucât nu trebuie să trimitem nimic de la LCD la plăcuță
• pinul D9 este folosit ca D/C care indică dacă datele primite prin SPI sunt comenzi sau date
• pinul D8 este folosit ca RESET pentru a reseta LCD-ul la pornire

Joystick:

• comunică cu plăcuța prin pinii de ADC (A0 - pentru Rx, A1 - pentru Ry)
• controlează pasărea în timpul jocului

Butoane:

• un buton pornește jocul, iar în timpul acestuia poate să-l oprească și să-l repornească prin intermediul unei întreruperi hardware (D2 - pin pentru întreruperi hardware)
• alt buton poate să afișeze clasamentul de highscore (D4 - pin de intrare)
• pentru a nu avea cazuri de fire în aer activez rezistențele de pull-up pentru fiecare buton

Amplificator + Speaker:

• redă efecte sonore în cadrul jocului
• sunetul este transmis către amplificator, unde va fi modulat cu ajutorul unui potențiometru, iar apoi va ajunge mai departe la speaker (D3 - funcția tone() pe care o folosesc ca să redau sunete are nevoie de timer2, care este valabil prin acest pin)

LED-uri:

• un LED verde se va aprinde și stinge continuu semnalizând că jocul este în desfășurare (D6 - pin cu PWM pentru variația intensității luminii)
• un LED roșu se va aprinde și stinge continuu semnalizând că jocul ori nu a început, ori s-a terminat (D5 - pin cu PWM pentru variația intensității luminii)
• aprinderea și stingerea LED-urilor va fi controlată prin PWM
• pentru a nu se arde am adăugat în serie câte o rezistență de 220Ω

Laptop:

• utilizat pentru a transfera codul către plăcuța Arduino
• prin intermediul protocolului UART se va citi de la tastatura acestuia numele nou prin care se va salva highscore-ul (D0, D1 - sunt deja conectați la cablul de date)

Asamblarea întregului circuit + testare funcționare piese (LCD):