DIY LED-рулетка — собираем одноигровой аркадный автомат на Arduino Nano

Компоненты и материалы

Светодиоды (общие)	6 красных, 2 жёлтых, 1 зелёный	×9
Тактильная кнопка 12 мм (SparkFun)	×1
Arduino Nano R3	×1
Женский заголовок 8 позиций 1 ряд (0.1")	×1
DC Barrel Jack (разъем питания)	×1

Необходимые инструменты и станки

• CNC-фрезер

Приложения и онлайн-сервисы

• Arduino IDE

О проекте

Видео

Обзор

Давно хотел сделать простую, но веселую игру для одного игрока. Она очень проста — нужен только один Arduino Nano. Это LED-рулетка. Цель — остановить свет на зелёном LED, избегая красных и жёлтых. Играть и делать легко.

Шаг 1

Сначала спроектировал устройство в Fusion 360. Передняя панель: 9 LED (6 красных, 2 жёлтых, 1 зелёный) и место для тактовой кнопки снизу. Детали вырезал на своём CNC-станке Millright.

Шаг 2

Игровая логика: свет «бегает» туда-сюда между краями и останавливается при нажатии кнопки. Для мгновенной реакции использовано прерывание. Каждый LED соответствует индексу в массиве, который циклически перебирается. Текущий индекс LED хранится в переменной. Есть задержка между шагами — это сложность. При включении игрок выбирает сложность, нажимая кнопку для уменьшения задержки. После попадания на зелёный LED можно дважды кликнуть, чтобы зафиксировать победу.

Шаг 3

Наждачной бумагой дал приятную фактуру и скругления фанерным деталям. Собрал на горячем клее.

Заключение

Теперь когда захочется поиграть в простую игру — в дороге или просто отдохнуть от экрана — это устройство даёт отличный передышку. Можно сделать многопользовательским: каждый LED, кроме зелёного, даёт определённые очки, выигрывает тот, кто набрал меньше очков.

Код

Код (C/C++)

/* Используйте пины 2-10
   Библиотека TTBOUNCE: https://github.com/TOLDOTECHNIK/TTBOUNCE */
#include <TTBOUNCE.h>

int delay_time = 0;
const uint8_t led_array[9] = {4,3,5,6,7,8,9,10,11};
const uint8_t button = 2;
uint8_t difficulty = 0;
uint8_t current_led = 0;
bool dir_flag = true; // true — вправо, false — влево
bool game_ended = false;
bool is_win = false;
bool is_finished_selecting = false;

TTBOUNCE b = TTBOUNCE(button);

void doubleClick(){
  Serial.println("double click");
  is_finished_selecting = true;
  delay_time = floor(500/(difficulty+1)); // Формула: задержка (мс) = 500 / (сложность + 1)
  Serial.println("difficulty: " + String(delay_time));
  sweep();
}

void click(){
  Serial.print("Click | ");
  digitalWrite(led_array[difficulty], LOW);
  difficulty++;
  if(difficulty > 8){ difficulty = 0; }
  digitalWrite(led_array[difficulty], HIGH);
  Serial.println("Difficulty is: " + String(difficulty));
  delay(100);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  b.attachDoubleClick(doubleClick);
  b.attachClick(click);
  b.setActiveLow();
  b.enablePullup();
  for(int i=0; i<9; i++){ pinMode(led_array[i], OUTPUT); }
  sweep();
  pulse();
  difficulty = 0;
  digitalWrite(led_array[difficulty], HIGH);
  while(!is_finished_selecting){ b.update(); }
  b.update();
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(button), button_pressed, FALLING);
  delay(1000);
}

void loop() {
  if(game_ended == false){
    move_led();
    delay(delay_time);
  } else if(game_ended){
    Serial.println(game_ended);
    Serial.println("Game over");
    if(is_win){
      Serial.println("you won");
      for(int i=0; i<5; i++){ pulse(); delay(100); }
    }
    sweep();
    game_ended = false;
    is_win = false;
    delay(2000);
  }
}

void move_led() {
  digitalWrite(led_array[current_led], LOW);
  if(current_led == 8){ dir_flag = false; current_led -= 1; }
  else if(current_led == 0){ dir_flag = true; current_led += 1; }
  else if(dir_flag){ current_led += 1; }
  else if(!dir_flag){ current_led -= 1; }
  digitalWrite(led_array[current_led], HIGH);
}

void pulse(){
  for(int i=0; i<9; i++){ digitalWrite(led_array[i], HIGH); }
  delay(100);
  for(int i=0; i<9; i++){ digitalWrite(led_array[i], LOW); }
}

void sweep(){
  for(int i=0; i<9; i++){ digitalWrite(led_array[i], HIGH); delay(50); digitalWrite(led_array[i], LOW); }
  for(int i=8; i>=0; i--){ digitalWrite(led_array[i], HIGH); delay(50); digitalWrite(led_array[i], LOW); }
}

void button_pressed(){
  Serial.println("Button pressed on LED: " + String(current_led));
  game_ended = true;
  if(current_led == 4){ is_win = true; }
  else if(current_led != 4){ is_win = false; }
  current_led = 0;
  delay(500);
}

Схемы