Pixel Runner este un joc de tip runner inspirat de T-Rex Dino din Chrome, realizat pe Arduino cu LCD, LED RGB, buzzer si mai multe butoane, care testeaza reflexele si atentia utilizatorului prin sarituri peste cactusi ce apar aleatoriu. Ideea proiectului a pornit din dorinta de a transpune o experienta clasica de gaming pe un dispozitiv fizic, dezvoltand atat abilitatile de programare embedded, cat si cele de lucru cu hardware-ul. Jocul este util si distractiv, oferind un mod practic de a invata electronica si programarea, fiind totodata o platforma buna pentru experimente educationale sau extinderi creative de tip meniu, niveluri de dificultate si feedback audio-vizual.

Implementare joc Pixel Runner pe LCD cu Arduino.

Proiectul foloseste o placa Arduino UNO, un afisaj LCD, LED RGB, buzzer si trei butoane pentru control. Utilizatorul poate selecta nivelul de dificultate si controleaza un dinozaur care trebuie sa sara peste obstacole. LED-ul ofera feedback vizual, iar buzzer-ul reda efecte sonore si melodii de joc. Scorul curent si cel maxim sunt afisate pe ecran, iar meniul interactiv permite navigarea usoara. Jocul este atat distractiv, cat si educativ, ajutand la dezvoltarea abilitatilor de programare si lucru cu hardware-ul Arduino.

Lista de piese:

• 3 butoane (Start/Saritura, Stanga, Dreapta)
• Placa de dezvoltare Arduino UNO R3
• Modul afisaj LCD I2C 16×2
• Rezistenta 1.0kΩ
• Buzzer pasiv
• LED RGB

Schema electrica:

Circuit design:

Hardware:

Mediu de dezvoltare :

• Arduino IDE - Ales pentru dezvoltarea acestui proiect datorita interfetei prietenoase, compatibilitatii extinse cu placile Arduino si ecosistemului bogat de librarii.

Librării şi surse 3rd-party :

• LiquidCrystal_I2C - Librarie pentru comunicarea cu display-ul LCD prin protocolul I2C, permitand afisarea caracterelor personalizate si a textului pe ecranul 16×2.
• EEPROM - Librarie standard Arduino pentru accesarea memoriei non-volatile, folosita la stocarea scorurilor maxime ale utilizatorilor.

Algoritmi şi structuri implementate :

• Masina de stari pentru meniuri - Implementeaza navigarea intre diferite ecrane (meniu principal, setari, instructiuni, selectare nivel) folosind aceleasi butoane.

• Sistem dinamic de generare a obstacolelor - Algoritmul genereaza obstacole (cactusi) cu frecventa si spatiere adaptata la nivelul de dificultate selectat.

• Sistem de coliziuni - Detecteaza suprapunerea intre personajul jucatorului si obstacole, cu reactie corespunzatoare (pierdere vieti, sfarsit de joc).

• Mecanisme de economisire a energiei - Implementare a modului sleep cu detectie de inactivitate si reactivare la apasarea butoanelor.

• Algoritm de animatie a caracterelor - Sistem de alternare a frame-urilor de animatie pentru personaje (Dino, Ghost, LGhost) in functie de starea jocului.

• Structura de memorare a scorurilor - Utilizeaza EEPROM pentru a pastra scorurile maxime pentru multiple profiluri de jucatori.

Functii principale de control al fluxului jocului:

• setup() - Initializeaza hardware-ul, afisajul si variabilele de joc
• loop() - Controleaza starea jocului, verifica timpi si detecteaza input-ul utilizatorului
• resetGame() - Reseteaza toate variabilele pentru inceperea unui joc nou

Functii pentru gestionarea interactiunii cu utilizatorul:

• showMainMenu(), selectPlayer(), selectLevel(), selectCharacter() - Gestiunea meniurilor
• buttonPressed() - Detecteaza apasarea butoanelor cu debouncing
• onJumpButtonPress() - Functie de intrerupere pentru butonul de salt

Functii pentru mecanica jocului:

• Logica de detectie a coliziunilor implementata in bucla principala
• Controlul saltului personajului cu timing bazat pe millis()
• Generarea dinamica a obstacolelor cu spatiere si frecventa variabila

Functii de audio si efecte vizuale:

• playSound(), playFullMelody(), playGameplayMusic() - Sistemul audio
• setRGB() - Controleaza LED-ul RGB pentru feedback vizual
• Melodii integrate pentru diferite evenimente din joc

Functii pentru gestionarea memoriei:

• loadHighScores(), saveHighScore(), forceHighScore() - Manipuleaza datele in EEPROM

Functii pentru economisirea energiei:

• enterSleepMode(), wakeUp() - Controleaza modul de economisire a energiei

Acest cod integreaza in mod eficient multiple tehnologii (GPIO, I2C, Intreruperi, Timere, PWM) pentru a crea o experienta de joc completa pe o platforma cu resurse limitate, demonstrand implementarea practica a conceptelor studiate in laboratoare.

Cod sursa: Pixel Runner GitHub Repository

• Proiectul Pixel Runner Game functioneaza complet pe platforma Arduino, cu afisaj LCD I2C, LED RGB, buzzer si butoane.
• Meniurile sunt intuitive, permit selectarea jucatorului, a nivelului de dificultate si a personajului, precum si accesarea scorurilor si setarilor.
• Jocul ruleaza fluent, cu animatii pentru personaj si obstacole, si cu mecanism de coliziuni functional.
• Sistemul de scoruri maxime functioneaza corect, scorurile fiind salvate si incarcate din EEPROM pentru fiecare profil de jucator.
• Modul sleep reduce consumul energetic, iar sistemul revine rapid la functionare la apasarea oricarui buton.
• Toate efectele sonore si vizuale (melodii, culori LED) se activeaza conform evenimentelor din joc, imbunatatind experienta utilizatorului.
• Setarile permit activarea/dezactivarea sunetului si resetarea scorurilor fara probleme.
• Codul este modular si usor de extins sau adaptat pentru alte functionalitati sau platforme.
• Testele efectuate au demonstrat stabilitatea jocului chiar si dupa utilizare indelungata, fara blocari sau erori.
• Proiectul inglobeaza cu succes cerintele de laborator (GPIO, I2C, intreruperi, timere, PWM), demonstrand integrarea practica a acestora intr-o aplicatie reala.

Proiectul a integrat cu succes mai multe tehnologii hardware si software pe Arduino, oferind o experienta de joc stabila si interactiva. Toate cerintele de laborator au fost respectate, iar codul este modular si usor de extins. Experienta acumulata este utila pentru proiecte viitoare in domeniul sistemelor embedded.

Proiectul utilizeaza concepte studiate in laborator, precum GPIO (interfatarea cu butoane si LED), I2C (comunicarea cu LCD-ul), intreruperi hardware (pentru butonul de salt), PWM (pentru controlul ledului RGB si buzzer), precum si timere software (gestionarea timpului de joc si a animatiilor) – integrand astfel cerintele pentru laboratoare PM.

https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/eeprom/

Export to PDF