This is an old revision of the document!
Bomb Defusal Duel
Introducere
Proiectul „Bomb Defusal Duel” reprezintă un joc embedded multiplayer realizat pe platforma ATmega328P Xplained Mini.
Jocul simulează dezamorsarea unei bombe prin introducerea unei secvențe corecte de butoane într-un timp limitat. Proiectul utilizează multiple periferice hardware și software pentru a crea o experiență interactivă completă:
- LED-uri pentru feedback vizual
- buzzer pentru efecte sonore
- display OLED pentru afișarea informațiilor
- butoane pentru interacțiunea utilizatorului
- logică multiplayer și sistem de scor
Scopul principal al proiectului este utilizarea integrată a funcționalităților studiate în cadrul laboratoarelor PM pentru realizarea unui sistem embedded interactiv și modular.
Descriere generală
Jocul funcționează în două faze principale:
- faza de setare a codului
- faza de dezamorsare
La începutul fiecărei runde, unul dintre jucători introduce o secvență secretă formată din 4 culori folosind butoanele disponibile.
După confirmarea secvenței, celălalt jucător trebuie să reproducă secvența corectă înainte de expirarea timpului.
Sistemul oferă:
- feedback vizual prin LED-uri
- feedback audio prin buzzer
- afișarea informațiilor pe display OLED
- gestionarea rundelor și scorului
Jocul continuă până când unul dintre jucători ajunge la 5 victorii.
Stadiul actual al implementării hardware
În etapa actuală au fost integrate și testate toate componentele hardware principale necesare funcționării jocului.
Au fost realizate:
- conectarea și testarea LED-urilor
- conectarea și validarea butoanelor
- integrarea buzzer-ului pasiv
- integrarea display-ului OLED prin protocol I2C
- conectarea butonului suplimentar pentru confirmarea codului
- implementarea butonului onboard pentru pornirea și oprirea jocului
Toate componentele funcționează simultan și au fost validate individual înainte de integrarea finală.
Componente utilizate
| Componentă | Rol |
|---|---|
| ATmega328P Xplained Mini | Microcontroler principal |
| Breadboard | Prototipare și interconectare |
| 4 x LED-uri | Feedback vizual pentru acțiuni |
| 4 x rezistențe 220Ω | Limitarea curentului pentru LED-uri |
| 5 x butoane | Introducerea comenzilor |
| buzzer pasiv | Generarea efectelor sonore |
| display OLED SSD1306 | Afișarea informațiilor |
| fire jumper | Realizarea conexiunilor |
Configurația pinilor
| Componentă | Pin microcontroler |
|---|---|
| LED roșu | PB0 |
| LED galben | PB1 |
| LED albastru | PB2 |
| LED verde | PB3 |
| Buton roșu | PD2 |
| Buton galben | PD3 |
| Buton albastru | PD4 |
| Buton verde | PD5 |
| Buzzer | PD6 |
| Buton confirmare | PD7 |
| Buton onboard START/STOP | PB7 |
| OLED SDA | PC4 |
| OLED SCL | PC5 |
Justificarea utilizării pinilor
Pinii au fost aleși astfel încât să permită organizarea logică și eficientă a componentelor.
LED-urile au fost grupate pe PORTB pentru simplificarea controlului ieșirilor digitale.
Butoanele au fost grupate pe PORTD pentru utilizarea facilă a intrărilor digitale și activarea rezistențelor interne de tip pull-up.
Display-ul OLED utilizează protocolul I2C, fiind conectat la:
- PC4 (SDA)
- PC5 (SCL)
conform configurației hardware standard a microcontrolerului ATmega328P.
Schema bloc
- utilizatorul introduce date prin butoane
- microcontrolerul procesează logica jocului
- feedback-ul este transmis prin:
- LED-uri
- buzzer
- display OLED
Schema electrică
Funcționalități utilizate din laboratoare
În cadrul proiectului au fost utilizate multiple concepte și funcționalități prezentate în laboratoare:
- GPIO pentru controlul LED-urilor și citirea butoanelor
- debounce software pentru butoane
- protocol I2C pentru comunicarea cu display-ul OLED
- generarea semnalelor audio utilizând PWM și funcția tone()
- state machine pentru gestionarea stărilor jocului
- management software al timpului folosind millis()
Stadiul actual al implementării software
Implementarea software este complet funcțională și include:
- sistem multiplayer
- gestionarea rundelor
- introducerea codului secret
- verificarea secvențelor
- countdown în timp real
- sistem de scor
- efecte audio și vizuale
- afișare pe OLED
- pornire și oprire din buton onboard
Arhitectura proiectului este modulară, funcționalitățile fiind separate în funcții dedicate pentru:
- afișare
- sunete
- efecte LED
- gestionarea input-urilor
- logică de joc
Biblioteci utilizate
| Bibliotecă | Rol |
|---|---|
| Wire.h | Comunicare I2C |
| Adafruit_GFX.h | Funcții grafice pentru display |
| Adafruit_SSD1306.h | Control display OLED SSD1306 |
Elementul de noutate
Elementul principal de noutate al proiectului este implementarea unui joc multiplayer embedded complet interactiv, utilizând exclusiv resurse hardware limitate ale microcontrolerului.
Proiectul combină:
- logică multiplayer
- feedback audio-vizual
- interfață grafică
- gestionarea timpului
- efecte dinamice
pentru a crea o experiență similară unui joc real de tip „bomb defusal”.
Validarea funcționalităților
Fiecare componentă a fost testată individual înainte de integrarea finală:
- LED-urile au fost validate prin secvențe de aprindere
- butoanele au fost testate individual
- OLED-ul a fost validat folosind scanare I2C
- buzzer-ul a fost testat prin generarea de tonuri
- funcționalitatea multiplayer a fost testată prin simularea rundelor complete
Validarea finală a constat în rularea completă a jocului cu doi jucători.
Optimizări realizate
Au fost realizate următoarele optimizări:
- utilizarea funcției millis() în locul delay-urilor lungi
- reutilizarea funcțiilor pentru LED-uri și sunete
- organizarea codului în funcții modulare
- minimizarea utilizării memoriei RAM
- gruparea logicii în state machine pentru claritate și eficiență
Concluzii
Proiectul demonstrează integrarea eficientă a mai multor periferice hardware și concepte software într-un sistem embedded interactiv.
În cadrul proiectului au fost utilizate noțiuni importante precum:
- control GPIO
- comunicare I2C
- debounce software
- gestionarea timpului
- state machine
- feedback audio-vizual
Rezultatul final este un joc multiplayer complet funcțional și extensibil.
