Создание игры в реальном времени на Arduino Nano с гироскопом MPU-6050 и OLED-дисплеем

Компоненты и материалы

• Arduino Nano R3 — 1 шт.
• Модуль GY-521 с датчиком MPU-6050 (6 DOF) — 1 шт.
• Графический OLED-дисплей 128×64 (SSD1306, SPI) — 1 шт.
• Светодиод 3 мм — 1 шт.
• Резистор 220 Ом — 1 шт.
• Тумблеры (slide switch) — 2 шт.

Инструменты

• Паяльник

Программное обеспечение

• Arduino IDE
• Библиотека U8glib (для OLED)
• Библиотеки I2C и Kalman (идут с примерами MPU-6050)

О проекте

Игра «Поймай квадраты»: наклоняя датчик MPU-6050, управляйте шариком на OLED-экране. За 60 секунд нужно поймать максимум квадратов, не задевая границы экрана. Второй режим (переключатель D7 на GND) — тест гироскопа: отображение pitch/roll, XY-график, пищалка меняет тону в зависимости от отклонения от нуля.

Весь монтаж размещён в коробке из 3 мм ПВХ. Подробная схема и инструкции на сайте автора cassiopeia.hk.

Схема подключения

• MPU-6050: VCC → 3.3 В, GND → GND, SCL → A5, SDA → A4 (I2C).
• OLED (SPI): CS → D10, DC → D9, RES → D8, SDA → D11, SCL → D13.
• Пищалка/LED: через резистор 220 Ом на цифровой пин (например, D7).
• Тумблеры: один — выбор режима (D7–GND), второй — питание.

Особенности реализации

• Фильтр Калмана для сглаживания данных акселерометра/гироскопа.
• Библиотека U8glib обеспечивает быструю графику и шрифты на OLED.
• Код игры и теста объединены в один скетч, переключение по пину D7.

Код

Полный скетч доступен только для скачивания (см. раздел Code на исходной странице). Основные модули:

• Инициализация MPU-6050 и Kalman-фильтра.
• Отрисовка шарика, квадратов, границ, таймера на OLED.
• Логика столкновений и подсчёта очков.
• Режим теста: вывод углов, график, генерация тона на пищалке.