Popularny post Danieo Napisano Maj 10, 2020 Popularny post Udostępnij Napisano Maj 10, 2020 (edytowany) Cześć majsterkowicze! Jakiś czas temu zakupiłem konsolę Nintendo Switch, po wielu godzinach frajdy jaką mi dała włączył mi się instynkt majsterkowicza i zrodziła idea zbudowania własnej konsoli. 😃 Początkowo rozważałem użycie Raspberry Pi i zbudowanie handheldowego emulatora na Retro Pi. Jednak biorąc pod uwagę, że z zawodu jestem programistą a tam nie miałbym za wiele do "kodzenia" stwierdziłem, że zejdę poziom niżej i spróbuję coś zrobić w oparciu o AtMegę. Zamysł był prosty, stworzyć konsolę na AtMedze z własnym firmware i silnikiem do tworzenia gier a potem zaprogramować na nią jakieś gry. Pod ręką jednak nie miałem żadnego wolnego "odpowiednio mocnego" mikrokontrolera od MicroChipa, więc musiałem się poratować Arduino ProMini z AtMegą 328. Do interakcji z użytkownikiem wykorzystałem TactSwitche (4 jako przyciski kierunkowe, 1 akcji ale rozważam dodanie 2 przycisku akcji aby stworzyć układ znany z klasycznego GameBoya) oraz wyświetlacz OLED 128x64 komunikujący się z Arduino przez I2C. Do tego wszystkiego dołączyłem Buzzer aby dodać efekty dźwiękowe i proste melodyjki 🙂 Zasilanie całej konsoli odbywałoby się przez stabilizator 7805 z baterii 9V (wiem, że jest niekonieczny przy Arduino ale zostawiłem go na wypadek późniejszej wymiany Arduino na suchą AtMege :D). Poniższy schemat pokazuje nieskomplikowaną budowę konsoli. Jako pierwszą grę stworzyłem klona kultowego Pong ale dla jednego gracza (drugą paletką kieruje sztuczna inteligencja). Kod gry można zobaczyć poniżej: #include <Adafruit_SSD1306.h> #include "engine.h" #define PLAYER_SPEED 50 #define ENEMY_SPEED 80 #define BALL_START_SPEED 40 #define BALL_MAX_SPEED 60 float player_y; float enemy_y; float enemy_movement; unsigned long last_decision; unsigned long last_incrementation; float ball_x; float ball_y; short ball_speed; short ball_motion_x; short ball_motion_y; short player_score; short enemy_score; long currentTime; long oldTime; float deltaTime; void resetBall() { ball_x = 62; ball_y = 30; ball_motion_x = -1; ball_motion_y = 1; ball_speed = BALL_START_SPEED; delay(500); } void gameSetup() { player_y = 22; enemy_y = 22; enemy_movement = 0; player_score = 0; enemy_score = 0; resetBall(); } void gameLoop(short axis_x, short axis_y, bool action) { oldTime = currentTime; currentTime = millis(); deltaTime = (float)(currentTime - oldTime) / 1000; player_y += PLAYER_SPEED * axis_y * deltaTime; enemy_y += ENEMY_SPEED * enemy_movement * deltaTime; // Enemy AI float distance = sqrt(pow(ball_x - 121, 2) + pow(ball_y - enemy_y, 2)); enemy_movement = 0; if (distance > 15 && distance < 100) { if (millis() - last_decision > 50) { if (ball_y > enemy_y + 10) { enemy_movement = 1; } else if (ball_y < enemy_y + 10) { enemy_movement = -1; } last_decision = millis(); } } player_y = constrain(player_y, 0, 44); enemy_y = constrain(enemy_y, 0, 44); // Ball movement ball_x += ball_speed * ball_motion_x * deltaTime; ball_y += ball_speed * ball_motion_y * deltaTime; if (ball_y >= 64 - 4 || ball_y <= 0) { ball_motion_y *= -1; } if (ball_x >= 4 && ball_x <= 7 && ball_motion_x < 0) { if (ball_y > player_y - 4 && ball_y < player_y + 20) { ball_motion_x *= -1; } // Increment ball speed with every successfull bounce if (ball_speed < BALL_MAX_SPEED) { ball_speed++; } } if (ball_x >= 121 && ball_x <= 124 && ball_motion_x > 0) { if (ball_y > enemy_y - 4 && ball_y < enemy_y + 20) { ball_motion_x *= -1; } } // Count score if (ball_x > 128) { player_score += 1; resetBall(); } if (ball_x < 0) { enemy_score += 1; resetBall(); } // Game over condition if (enemy_score > 10) { gameOver(); } // Win condition if (player_score > 10) { playerWins(); } } void gameDraw(Adafruit_SSD1306 display) { display.clearDisplay(); // Draw player display.fillRect(0, player_y, 3, 20, SSD1306_WHITE); // Draw enemy display.fillRect(125, enemy_y, 3, 20, SSD1306_WHITE); // Draw ball display.fillRect(ball_x, ball_y, 4, 4, SSD1306_WHITE); // Draw mid line for (int i = 0; i < 32; i++) { int position = 4 + (4 * (i-1)); display.fillRect(63, position, 2, 2, SSD1306_WHITE); } // Draw score display.setTextColor(SSD1306_WHITE); display.setTextSize(1); display.setCursor(50, 0); display.println(player_score); display.setCursor(72, 0); display.println(enemy_score); display.display(); } Nie jest to "samowystarczalny" kod Arduino, do działania wymaga on jeszcze firmware i silnika do gier, którego ze względu na niedopracowanie nie mogę go teraz pokazać (ale gdy tylko go skończę udostępnię całość na GitHub :D). Kod gry jest banalny. Do grafiki używam biblioteki od AdaFruit. Sztuczną inteligencją kieruje implementacja algorytmu "Chaser" do gry PONG z małymi moimi modyfikacjami (reakcja dopiero w momencie gdy piłka będzie na odpowiednim dystansie oraz opóźnienie reakcji AI aby ją bardziej "uczłowieczyć" i dać jakieś szanse na zwycięstwo graczowi (aczkolwiek i tak z tym cieżko bo czas reakcji bota jest dosyć niski XD, obecnie jest to ok. 50ms. Dla porównania człowiek przeciętnie ma reakcję po ok. 200ms). Gra się kończy gdy jeden z graczy zdobędzie 10 punktów, punkty zdobywamy odbijając piłeczkę tak aby przeciwnik nie mógł jej odbić (gdy piłka "wyleci za paletkę" punkt otrzymuje gracza używający przeciwnej paletki). W silniku brakuje jeszcze wielu rzeczy min. obliczania delta time wewnątrz silnika i przekazywanie wyniku do gry czy bardziej dopracowanego kodu odpowiedzialnego za sterowanie dźwiękiem (w tym prostego "odtwarza" melodyjek zapisanych jako sekwencja dźwięków). Do tego nie ma jeszcze obsługi ekranu końca gry (oraz zwycięstwa) i tak zwane splash screenu przed startem. Jednak gra jest grywalna co można zobaczyć na filmiku na samym dole. Prototyp prezentuje się tak: Jest zbudowany na płytce stykowej (podłączone są na razie tylko dwa przyciski, które są wykorzystywane w grze. Odłączony tak samo jest Buzzer, który na razie odtwarza w pętli trzy dźwięki). W planach jest również stworzenie na drukarce 3D obudowy w tym przeniesienie całego układu na PCB by zrobić z urządzenia pełnoprawną konsole😄 Gdy uda mi się skończyć firmware i silnik w planach mam dalsze wspieranie konsoli tworząc na nią kolejne gry (następne w kolejce są klon Froggera i Tetrisa). Z powodu dodawania kolejnych gier może dojść potrzeba dołączenia dodatkowej pamięci EEPROM lub modułu z kartą SD. (Koncepcja finalnego produktu. Wiem, że artysta ze mnie średni :D) Link do wideo z działaniem konsoli Edytowano Maj 10, 2020 przez Danieo 6 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Pomocna odpowiedź
Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!
Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!