プログラミングだけでチャタリングを回避する方法の解説時、サンプルとしてシュウォッチもどきの連射ゲームのスケッチを書きましたが、それを進化させてみました。
必要な最低限のパーツはモーメンタリスイッチです。後はPCとArduinoを接続すればゲームを楽しめます。お子さんの夏休み自由課題なんかにもいいかもしれないですね。
“ゲージ判定”を使った、スイッチ読み取りライブラリを作ってみました。
（2017.6.26 追記）
簡単連打ゲーム “SHOOTER”
最低必要条件
- パソコン
- Arduino（Arduino UNO3でのみ動作確認済み）
- モーメンタリースイッチ
接続
ピンの接続は以下の通り。Arduino内蔵プルアップを使うので超単純です。
遊び方
Arduinoを通電すれば動きます。ArduinoIDEのシリアルモニタを立ち上げてください。
ルールは10秒間に何回スイッチを連打できるかを競う、それだけです。スイッチを押せば3秒カウント後ゲームがスタートします（13ピンのLEDが点滅します）。結果によってコメントが変わります。高得点を目指し連打しましょう。
ゲーム中にキャンセルしたければ、スイッチを長押しします。
高得点はEEPROMに記録されるので電源が切れても残ります。ベストスコアをリセットしたければ、スイッチを押したままArduinoの電源を入れます。
チューニング
マイコンによってはチャタリング回避の値を調整する必要があるかもしれません。以下のスケッチで、チャタリングと実際に押したときの値が分かります。2桁以上の差があると思うので、その結果を踏まえて適切なPUSH_SHORTの値を調べます。
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#define SW 4 #define PUSH_SHORT 700 unsigned long intvl = 0; void setup() { pinMode(SW, INPUT_PULLUP); Serial.begin(9600); } void loop() { unsigned long gauge = 0; while (!digitalRead(SW)) gauge++; if (gauge > 1) { char cate[2][5] = {"PUSH", "CHTT"}; bool jdg = (gauge <= PUSH_SHORT) ? 1 : 0; Serial.print(cate[jdg]); Serial.print(":"); Serial.println(gauge); intvl = millis(); } if ((millis() - intvl) > 1000) { Serial.println(); intvl = millis(); } } |
機能拡張
他にパーツを足せば、レトロゲームのような雰囲気のある感じで楽しめます。
LED
カウントダウンなど合図を確認するのに便利です。標準的なLEDで大丈夫ですが、ちゃんと抵抗も用意しましょう。
ブザー（ピエゾスピーカー）
一応音が出るようにしました。ショボイ音がレトロ感を演出してくれます。音さえ出れば安いやつでOKです。僕は手っ取り早く100円ショップのキッチンタイマーから抜き取りました。音量を調節したければ抵抗を挟んでください。
8*2 キャラクターLCDディスプレイ（I2C接続）
PCのシリアルモニタではなく、画面に出すといっそう昔の携帯ゲーム機ぽくなります。接続例では定格が5Vを想定しているので、気をつけてください。
配線図（拡張）
以上の拡張パーツと電池も用意すれば、携帯ゲームにもできます！
“SHOOTER” スケッチ
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#include <EEPROM.h> #include <Wire.h> char ver[8] = "ver 2.0"; #define print_go 1 #define lcd_go 1 #define PUSH_SHORT 700 #define PUSH_LONG 400000 #define LED 13 #define SW 4 #define BUZ 10 char titl [8] = "SHOOTER"; char tx_prs [6] = "PUSH"; char tx_aft [2][8] = {"Finish!", "Abort"}; #define tmp_num 10 char tmp_val [tmp_num] = {}; bool counting = false; bool indention = false; unsigned long time_to_go; #define DEF_SCR 160 #define SAVE_ADR 10 short score = 0; #define N 0 #define A 1 #define Bf 2 #define B 3 #define C 4 #define D 5 #define E 6 #define F 7 #define G 8 void setup() { pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(BUZ, OUTPUT); pinMode(SW , INPUT_PULLUP); if (print_go) Serial.begin(9600); if (lcd_go) LCD_INI(); delay(10); DIALOG(titl, 0, 0); DIALOG(ver, 0, 1); if (MELODY(4) || !SCORE_READ()) SCORE_WRITE(0); delay(990); time_to_go = millis(); } void DIALOG(char *txt, byte x, byte y) { if (print_go) { if ( y != indention) { Serial.println(); indention = y; if (counting) indention = !indention; } Serial.print(txt); } if (lcd_go) { LCD_CUR(x, y); LCD_PRINT(txt); } } // ------------- BUTTON GAUGE byte BUTTON() { #define INTV 200 long gauge = 0; bool flick = true; unsigned long time_flick = millis(); while (!digitalRead(SW)) { gauge++; if (gauge >= PUSH_LONG) { digitalWrite(LED, flick); unsigned long cur = millis() - time_flick; if (cur > (INTV / 2)) flick = true; if (cur > INTV) { flick = false; time_flick = millis(); } } } if (gauge > PUSH_LONG) return 2; else if (gauge > PUSH_SHORT) return 1; else return 0; } // ------------- MAIN void loop() { bool skipper = false; static bool renew = true; if (STARTUP_SCRN(renew)) renew = false; if (BUTTON()) { if (lcd_go) LCD_CLR(); DIALOG("Ready", 0, 0); for (byte i = 0 ; i < 3 ; i++) { time_to_go = millis(); DIALOG(".", 5 + i, 0); while ((millis() - time_to_go) <= 200) { digitalWrite(LED, HIGH); tone(BUZ, 400, 200); } while ((millis() - time_to_go) <= 800) { digitalWrite(LED, LOW); } } tone(BUZ, G * 2); if (lcd_go) LCD_CLR(); DIALOG("GO!!!", 3, 0); int count = 0; int buz_time = 1000; unsigned long time_to_led = millis(); counting = true; time_to_go = millis(); digitalWrite(LED, HIGH); while ((millis() - time_to_go) < (10 * 1000)) { if (byte ret = BUTTON()) { if (ret == 2) { skipper = true; } else { count++; P_COUNT(count); digitalWrite(LED, LOW); time_to_led = millis(); analogWrite(BUZ, 100); buz_time = 10; } } if (skipper) break; if ((millis() - time_to_led) >= buz_time) { digitalWrite(LED, HIGH); analogWrite(BUZ, 0); } } digitalWrite(LED, LOW); counting = false; indention = true; noTone(BUZ); analogWrite(BUZ, 100); if (lcd_go) LCD_CLR(); DIALOG(tx_aft[skipper], 0, 0); delay(500); analogWrite(BUZ, 0); delay(500); if (!skipper) { byte sft = CONV(count); indention = !indention; DIALOG("record:", 0, 0); indention = !indention; DIALOG(tmp_val, 8 - sft, 1); delay(1000); char comment[4][9] = {"Awesome!", "Good!!! ", "WellDone", "Awful "}; byte rank = 3; if (count > score) { rank = 0; score = count; SCORE_WRITE(score); } else if (count >= (score - 60)) rank = 1; else if (count >= (score - 100)) rank = 2; DIALOG(comment[rank], 0, 0); MELODY(rank); delay(1000); } renew = true; } } // ------------- count val degree byte CONV(int val) { byte sft; for (sft = 1 ; sft <= tmp_num ; sft++) { if (val < pow(tmp_num, sft)) break; } sprintf(tmp_val, "%d", val); return sft; } // ------------- display in counting void P_COUNT(int val) { CONV(9 - (millis() - time_to_go) / 1000); LCD_CUR(7, 0); LCD_PRINT(tmp_val); byte deg = CONV(val); DIALOG(tmp_val, 8 - deg, 1); } // ------------- start screen bool STARTUP_SCRN(bool refresh) { if (print_go) { if ( refresh) { Serial.println(); Serial.println(); Serial.print("Best Score : "); Serial.println(score); Serial.print(tx_prs); Serial.println(" to start"); } } static bool flicker = true; static byte cue = 0; if (refresh) flicker = true; if (lcd_go) { if ((millis() - time_to_go) > 700) { LCD_CLR(); LCD_CUR(0, 0); if (cue <= 10) { LCD_PRINT(titl); } else { LCD_PRINT("BEST"); byte row = CONV(score); LCD_CUR(8 - row, 0); LCD_PRINT(tmp_val); } if (flicker) { LCD_CUR(4, 1); LCD_PRINT(tx_prs); } cue++; if (cue > 18) cue = 0; time_to_go = millis(); flicker = !flicker; } } return true; } // ------------- EEPROM READ boolean SCORE_READ() { byte cell[2] = {0, 0}; short val = 0; for (byte i = 0 ; i < 2 ; i++) { byte adr = SAVE_ADR + i; cell[i] = EEPROM.read(adr); } if (cell[1] >= B00001000) { val = 0; return false; } else { val = cell[1] << 8 | cell[0]; } score = val; return true; } // ------------- EEPROM WRITE void SCORE_WRITE(short save_score) { short val = (save_score != 0) ? save_score : DEF_SCR; for (byte i = 0 ; i < 2 ; i++) { byte cell = 1 - i; byte inv = val >> ( 8 * cell); EEPROM.write(SAVE_ADR + cell, inv); } score = val; } #define I2Cadr 0x3e #define INI_NUM 10 byte contrast = 35; const byte ini_code [INI_NUM] = {0x38, 0x39, 0x04, 0x14, 0x70, 0x5C, 0x6C, 0x38, 0x0C, 0x01}; // ------------- initialize lcd void LCD_INI() { Wire.begin(); for (byte i = 0 ; i < INI_NUM ; i++) { byte cmd = ini_code [i]; if (i == 4) cmd = cmd | (contrast & 0xF); if (i == 5) cmd = cmd | ((contrast >> 4) & 0x3); if (i == 7) delay(200); LCD_CMD(cmd); } delay(2); } // ------------- send command void LCD_CMD(byte cmd) { Wire.beginTransmission(I2Cadr); Wire.write(B00000000); Wire.write(cmd); Wire.endTransmission(); } // ------------- set lcd cursor position void LCD_CUR(byte x, byte y) { LCD_CMD(0x80 | (y * 0x40 + x)); } // ------------- lcd clear void LCD_CLR() { LCD_CMD(0x01); } /* // ------------- lcd_print void LCD_PRINT(int val) { LCD_PRINT(CONV(val)); } */ void LCD_PRINT(const char *txt) { Wire.beginTransmission(I2Cadr); while (*txt) { byte cmd = (*(txt + 1)) ? 0xC0 : 0x40; byte send_txt = *txt; Wire.write(cmd); Wire.write(send_txt); txt++; } Wire.endTransmission(); } const byte phrase[5][30][3] { // [bank],[size],[key, octave, dur] { //IFU-DO-DO {F, 3, 15}, {E, 3, 3}, {F, 3, 3}, {G, 3, 7}, {D, 3, 15}, {C, 3, 15}, {Bf, 2, 15}, {A, 2, 3}, {Bf, 2, 3}, {C, 3, 7}, {G, 2, 15} }, { // Promenade {A, 1, 7}, {G, 1, 7}, {C, 2, 7}, {D, 2, 3}, {G, 2, 3}, {E, 1, 7}, {D, 2, 3}, {G, 2, 3}, {E, 1, 7}, {C, 1, 7}, {D, 1, 7}, {A, 1, 7}, {G, 1, 15} }, { //Mozart {C, 3, 3}, {N, N, 1}, {G, 2, 1}, {C, 3, 3}, {N, N, 1}, {G, 2, 1}, {C, 3, 1}, {G, 2, 1}, {C, 3, 1}, {E, 3, 1}, {G, 3, 2}, {N, N, 3}, {F, 3, 3}, {N, N, 1}, {D, 2, 1}, {F, 3, 3}, {N, N, 1}, {D, 2, 1}, {F, 3, 1}, {D, 3, 1}, {B, 2, 1}, {D, 3, 1}, {G, 2, 3}, }, { //Beethoven {E, 1, 2}, {E, 1, 2}, {E, 1, 2}, {C, 1, 12}, {N, N, 4}, {D, 1, 2}, {D, 1, 2}, {D, 1, 2}, {B, 0, 12} }, { // Opening {D, 2, 3}, {E, 2, 3}, {F, 2, 3}, {G, 2, 15}, } }; int pitch[9] = {0, 220, 233, 247, 262, 294, 330, 349, 392}; boolean MELODY(byte rank) { #define tempo 3000 short sg = tempo / (3 * 4 * 4); byte size_bar; byte rest_def; boolean react = false; switch (rank) { case 0: //IFU-DO-DO size_bar = 11; rest_def = 1; break; case 1: // Promenade size_bar = 13; rest_def = 2; break; case 2: //Mozart size_bar = 23; rest_def = 1; break; case 3: //Beethoven size_bar = 9; rest_def = 2; break; case 4: //Opening size_bar = 4; rest_def = 1; break; } for (byte i = 0 ; i <= size_bar ; i++) { int key = pitch[phrase [rank][i][0]]; int dur = phrase [rank][i][2] * sg; if (key == N) noTone(BUZ); else { for (byte i = 0 ; i < phrase [rank][i][1] ; i++) key *= 2; tone(BUZ, key); } delay(dur); noTone(BUZ); if (!digitalRead(SW)) react = true; delay(rest_def * sg); /* Serial.print(key); Serial.print(":"); Serial.println(dur); */ } noTone(BUZ); return react; } |
お楽しみください。