Prosta gra z wykorzystaniem Arduino oraz Processing

Opublikowano 4 lutego 2016 autor: Roboblog 9 2 776

Majsterkowo » Elektronika » Arduino » Prosta gra z wykorzystaniem Arduino oraz Processing

Cześć

W dzisiejszym artykule chciałem Ci przedstawić projekt gry stworzonej za pomocą Arduino oraz języka Processing.

Przejdźmy do rzeczy.
Celem gry jest sterowanie małym samolocikiem oraz zbieranie kaczek.
A po co nam do tego Arduino?
Tutaj dopiero zaczyna się zabawa :-) Przy pomocy Arduino stworzymy swoisty kontroler dzięki, któremu będziemy mogli sterować naszym samolocikiem przy pomocy ruchów własnej ręki lub innych części ciała.

Co potrzebujemy do wykonania projektu:
–Arduino (ja wykorzystałem Arduino UNO) dostępne w sklepie botland KLIK
-Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04
-Środowisko Processing oraz Arduino
-Opcjonalnie płytkę stykową

Gdy już skompletowaliśmy wszystkie części przejdźmy do uproszczonego omówienia zasady działania czujnika ultradźwiękowego. Czujnik ten wyposażony jest w nadajnik oraz odbiornik dzięki czemu wysyła impuls ultradźwiękowy, który “odbija” się od przeszkody (w tym wypadku od naszej ręki lub innej części ciała) a odbity sygnał odbierany jest przez odbiornik. Odległość między czujnikiem a przeszkodą jest obliczana według wzoru

Podłączenie
Podłączenie jest bardzo proste ponieważ w podstawowej wersji wykorzystujemy tylko czujnik ultradźwiękowy.

KOD

Teraz przejdźmy do napisania kodu do Arduino zwracającego odległość od obiektu w centymetrach

int echoPin= 2;
int triggerPin= 3;
unsigned long czasimpulsu = 0;
unsigned odleglosc =0;
unsigned staraodleglosc =0;

void setup (){
  pinMode (echoPin, INPUT);
  pinMode (triggerPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);  
}

void loop(){

  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  delayMicroseconds(100);
  digitalWrite(triggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(100);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  czasimpulsu = pulseIn(echoPin, HIGH);
  odleglosc = czasimpulsu / 58;
  delay(10);


  if (staraodleglosc != odleglosc) {

    Serial.println(odleglosc); 

    staraodleglosc = odleglosc;
  }

  delay(50);  
}

int echoPin= 2;

int triggerPin= 3;

unsigned long czasimpulsu = 0;

unsigned odleglosc =0;

unsigned staraodleglosc =0;

void setup (){

pinMode (echoPin, INPUT);

pinMode (triggerPin, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

digitalWrite(triggerPin, LOW);

delayMicroseconds(100);

digitalWrite(triggerPin, HIGH);

delayMicroseconds(100);

digitalWrite(triggerPin, LOW);

czasimpulsu = pulseIn(echoPin, HIGH);

odleglosc = czasimpulsu / 58;

delay(10);

if (staraodleglosc != odleglosc) {

Serial.println(odleglosc);

staraodleglosc = odleglosc;

}

delay(50);

}

Teraz w Monitorze portu szeregowego mamy możliwość odczytu danych z czujnika

Przechodzimy do najbardziej skomplikowanej oraz najbardziej przyjemnej części naszego poradnika czyli do napisania kodu naszej gry w języku Processing.
Zadaniem kodu jest odbieranie danych z serial monitora, dzięki którym sterujemy naszym samolotem; losowe generowanie gwiazd oraz ptaków; zliczanie punktów. Tworzy to swoistą grę.

int i, j; 
int punkty ;
float odlegloscsamolotuptaka;
float pol; 
float poz;
int odlegloscu;
int iodleglosc;
float ptakX;
float ptakY;
float trawaX ;
String DataIn; //dane szeregowego monitora
float [] chmuraX = new float[6];
float [] chmuraY = new float[6];
PImage chmura;
PImage ptak;
PImage samolot;
PImage trawa;


//konfiguracja portu szeregowego
import processing.serial.*; 
Serial myPort;    

void setup() 
{
  //inicjacja portu szeregowego
    myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600); 
    myPort.bufferUntil(10); 

    frameRate(30); //liczba klatek na sekunde 

    size(800, 600);//rozdzielczość
    rectMode(CORNERS) ; 
    noCursor(); 
    textSize(16);

    pol = 300; //wstepna polozenie samolotu


    chmura = loadImage("chmura.png");  //Ladowanie obrazow
    ptak = loadImage("ptak.png");  
    samolot = loadImage("samolot.png");  
    trawa = loadImage("trawa.png");  


    //generowanie pozycji chmur
    for  (int i = 1; i <= 5; i = i+1) {
       chmuraX[i]=random(1000);
       chmuraY[i]=random(400);
    }


   punkty = 0;
}

//dane wysyłane na port szeregowy
void serialEvent(Serial p) { 
    DataIn = p.readString(); 
    iodleglosc = int(trim(DataIn));
    println(iodleglosc);
    if (iodleglosc>1  && iodleglosc<100 ) {
        odlegloscu = iodleglosc; 
    }
}


void draw() 
{
    background(0, 0, 0);
    Ciel(); //rysowanie nieba
    fill(5, 72, 0);

    for  (int i = -2; i <= 4; i = i+1) {  

        image(trawa, 224*i  + trawaX, 550, 224, 58);  
    }
    trawaX = trawaX  -  cos(radians(poz))*10;

    if (trawaX < -224) {  
        trawaX=224;
    }

    //dane dotyczące pozycji
    text(poz, 10, 30); 
    text(pol, 10, 60); 


   //punkty
    odlegloscsamolotuptaka = sqrt(pow((400-ptakX), 2) + pow((pol-ptakY), 2)) ;

    if (odlegloscsamolotuptaka < 40) { 
        punkty = punkty+ 1;

        ptakX = 900;
        ptakY = random(600);
    }

    //liczba punktow wyswietlana na ekranie
    text("punkty : ", 200, 30); 
    text( punkty, 260, 30); 



    poz = (18- odlegloscu)*4;  


   pol = pol + sin(radians(poz))*10; //obliczenie wertykalnej pozycji samolot
   //sprawdzenie zakresu wysokosci
    if (pol < 0) {
        pol=0;
    }

    if (pol > 600) {
        pol=600;
    }

    tr(pol, poz);

    ptakX = ptakX - cos(radians(poz))*10;

    if (ptakX < -30) {
        ptakX=900;
        ptakY = random(600);
    }
    //rysowanie i ruch chmur
    for  (int i = 1; i <= 5; i = i+1) {
        chmuraX[i] = chmuraX[i] - cos(radians(poz))*(10+2*i);
        image(chmura, chmuraX[i], chmuraY[i], 300, 200);
        if (chmuraX[i] < -300) {
            chmuraX[i]=1000;
            chmuraY[i] = random(400);
        }
    }
    image(ptak, ptakX, Y, 59, 38);
}


void Ciel() {
    noStroke();
    rectMode(CORNERS);
    for  (int i = 1; i < 600; i = i+10) {
        fill( 49    +i*0.165, 118   +i*0.118, 181  + i*0.075   );
        rect(0, i, 800, i+10);
    }
}


void tr(float Y, float anti) {
    noStroke();
    pushMatrix();
    translate(400, Y);
    rotate(radians(anti));
    scale(0.5);
    image(samolot, -111, -55, 223, 110); 
    popMatrix(); 
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

int i, j;

int punkty ;

float odlegloscsamolotuptaka;

float pol;

float poz;

int odlegloscu;

int iodleglosc;

float ptakX;

float ptakY;

float trawaX ;

String DataIn; //dane szeregowego monitora

float [] chmuraX = new float[6];

float [] chmuraY = new float[6];

PImage chmura;

PImage ptak;

PImage samolot;

PImage trawa;

//konfiguracja portu szeregowego

import processing.serial.*;

Serial myPort;

void setup()

{

//inicjacja portu szeregowego

myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);

myPort.bufferUntil(10);

frameRate(30); //liczba klatek na sekunde

size(800, 600);//rozdzielczość

rectMode(CORNERS) ;

noCursor();

textSize(16);

pol = 300; //wstepna polozenie samolotu

chmura = loadImage("chmura.png"); //Ladowanie obrazow

ptak = loadImage("ptak.png");

samolot = loadImage("samolot.png");

trawa = loadImage("trawa.png");

//generowanie pozycji chmur

for (int i = 1; i <= 5; i = i+1) {

chmuraX[i]=random(1000);

chmuraY[i]=random(400);

}

punkty = 0;

}

//dane wysyłane na port szeregowy

void serialEvent(Serial p) {

DataIn = p.readString();

iodleglosc = int(trim(DataIn));

println(iodleglosc);

if (iodleglosc>1 && iodleglosc<100 ) {

odlegloscu = iodleglosc;

}

void draw()

{

background(0, 0, 0);

Ciel(); //rysowanie nieba

fill(5, 72, 0);

for (int i = -2; i <= 4; i = i+1) {

image(trawa, 224*i + trawaX, 550, 224, 58);

}

trawaX = trawaX - cos(radians(poz))*10;

if (trawaX < -224) {

trawaX=224;

}

//dane dotyczące pozycji

text(poz, 10, 30);

text(pol, 10, 60);

//punkty

odlegloscsamolotuptaka = sqrt(pow((400-ptakX), 2) + pow((pol-ptakY), 2)) ;

if (odlegloscsamolotuptaka < 40) {

punkty = punkty+ 1;

ptakX = 900;

ptakY = random(600);

}

//liczba punktow wyswietlana na ekranie

text("punkty : ", 200, 30);

text( punkty, 260, 30);

poz = (18- odlegloscu)*4;

pol = pol + sin(radians(poz))*10; //obliczenie wertykalnej pozycji samolot

//sprawdzenie zakresu wysokosci

if (pol < 0) {

pol=0;

}

if (pol > 600) {

pol=600;

}

tr(pol, poz);

ptakX = ptakX - cos(radians(poz))*10;

if (ptakX < -30) {

ptakX=900;

ptakY = random(600);

}

//rysowanie i ruch chmur

for (int i = 1; i <= 5; i = i+1) {

chmuraX[i] = chmuraX[i] - cos(radians(poz))*(10+2*i);

image(chmura, chmuraX[i], chmuraY[i], 300, 200);

if (chmuraX[i] < -300) {

chmuraX[i]=1000;

chmuraY[i] = random(400);

}

image(ptak, ptakX, Y, 59, 38);

}

void Ciel() {

noStroke();

rectMode(CORNERS);

for (int i = 1; i < 600; i = i+10) {

fill( 49 +i*0.165, 118 +i*0.118, 181 + i*0.075 );

rect(0, i, 800, i+10);

}

void tr(float Y, float anti) {

noStroke();

pushMatrix();

translate(400, Y);

rotate(radians(anti));

scale(0.5);

image(samolot, -111, -55, 223, 110);

popMatrix();

}

W kodzie pojawiają się cztery odniesienia do plików graficznych, są to obrazy tła, kaczuszki, chmur oraz samolotu.
Wszystkie grafiki wykonałem w programie Inkscape jednak niestety nie posiadam talentu artystycznego przez co nie są one zbyt ładne. Jednak ty możesz stworzyć swoje grafiki, niekoniecznie muszą one przedstawiać to samo.

Grafiki te musisz skopiować do folderu ze sketchem processing.

Gdy już wszystko masz podłączone wystarczy kliknąć przycisk uruchamiający nasz program Processing i zacząć zabawę.

WAŻNE!
Aby nasz projekt działał Arduino musi być cały czas podłączone do naszego komputera

Ta gra nie jest może zbyt efektowna jednak pomyśl jak wiele jest czujników, które możemy użyć w innych projektach tego typu. Pamiętaj, że Arduino może nie tylko wysyłać dane z czujników lecz może je także odbierać oraz przesyłać do aplikacji. Daje nam to prawie nieograniczone możliwości.
Na przykład gra zwiększająca poziom trudności wraz ze wzrostem lub coś w rodzaju wirtualnej rzeczywistości zapalanie/gaszenie światła w pomieszczeniu, zmienianie temperatury itp. Wszystko oczywiście dopasowane do tempa rozgrywki.
Jedyną barierą jest nasza wyobraźnia.

Więcej informacji dotyczących tego tematu przedstawię na blogu za jakiś czas w poradniku dotyczącym “połączenia” Unity oraz Arduino.

Jeżeli masz jakieś pytania dotyczące projektu pisz w komentarzach ;-)

Więcej artykułów tego typu znajdziesz na moim BLOGU

Ocena: 4.64/5 (głosów: 53)

Autor

Roboblog

wyślij wiadomość do autora

9 komentarzy do “Prosta gra z wykorzystaniem Arduino oraz Processing”

Anonim 4 lutego 2016, godz. 20:57

Fajnie ,że ktoś zrobił coś z Processingiem
Odpowiedz
Radek 4 lutego 2016, godz. 21:47

Chciałem zobaczyć jak to działa, ale w Processing po naciśnięciu Run wyświetla się okno z szarym tłem.
Odpowiedz
- Roboblog Autor 4 lutego 2016, godz. 22:09
  
  Musisz przerobić kod na myszkę lub podłączyć Arduino.
  Odpowiedz
Roboblog Autor 4 lutego 2016, godz. 22:25

Linie
myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
myPort.bufferUntil(10);
Daj jako komentarz
//myPort = new Serial(this, Serial.list()[0], 9600);
//myPort.bufferUntil(10);

Kod zadziała wtedy ale “nic nie zrobisz”
Odpowiedz
#R2D2# 5 lutego 2016, godz. 12:32

Całkiem fajne. Przyczepię się tylko, że Processing to środowisko, a nie język. ;-)
Odpowiedz
- Anonim 7 lutego 2016, godz. 23:24
  
  Nie jest to pełnoprawny język programowania wraz z zintegrowanym środowiskiem programistycznym.
  Odpowiedz
Rafał 15 marca 2016, godz. 22:38
Podoba mi się to połączenie, mimo że wkradły się dwa błędy:
1. W programie jest odniesienie do pliku “chmura.png” a w artykule jest plik “gwiazda.png”, więc należy zapisać gwiazdę pod nazwą chmura :).
2. linię 134:
image(ptak, ptakX, Y, 59, 38);
należy poprawić na:
image(ptak, ptakX, ptakY, 59, 38);

ponieważ wszystkie ptaki rysowały się przy górnej krawędzi a kolizja wykrywana prawidłowo (w zależności od wartości “ptakY” . Na początku nie wiedziałem dlaczego nie mogę złapać ptaków :D.

Pomysł super!
Odpowiedz
grzechu 14 maja 2016, godz. 19:53

Monitor portu szeregowego wykrywa mi czujnik, aplikacja w processing włącza się prawidłowo, ale nie wykrywa czujnika i samolocik opada na duł, nie reagując na nic.

Jakaś podpowiedź ?
Odpowiedz
Lucas 12 listopada 2019, godz. 19:18

Mam tą samą sytuację co @grzechu Samolot nie reaguje na odczyty czujnika ultradźwięku
Odpowiedz

Poszukujesz fachowców od prefabrykacji rozdzielnic elektrycznych? Wybierz firmę Auster!

Jak kłaść płytki podłogowe? 5 praktycznych wskazówek

Zasilanie, moc, moment obrotowy… Sprawdź, co musisz wiedzieć, wybierając wkrętarkę

Druk 3D w służbie zwierzakom: niezwykłe możliwości dla majsterkowiczów i miłośników zwierząt

Wieszak na klucze kategorii 5e

Frezarka CNC – Profesjonalne sterowanie amatorskimi maszynami. (LPT)

Wzmacniacz lampowy DIY na ECL86 EM84

Sony wireless stereo headset w nowym wydaniu

AUDIOREAKTYWACJA czyli REMONT MAŁYCH TONSILI

Druk 3D w służbie zwierzakom: niezwykłe możliwości dla majsterkowiczów i miłośników zwierząt

Koparka – zabawka dla dziecka

Jak zrobić Skuter Elektryczny (350W dla dziecka)Z niezłym Kopem!

Wieszak na klucze kategorii 5e

Psi zaprzęg dla dziecka.

Lampy ze starych megafonów

Frezarka CNC – Profesjonalne sterowanie amatorskimi maszynami. (LPT)

Jak Zrobić Teleskop. Amatorski teleskop dla początkujących. Teleskop Newtona Zrobiony w Domu.

Cloud for my Sunshine | Lampka dla dziecka DIY

Stanowisko do gier samochodowych na bazie arduino.

Zabezpieczenie gniazda 230V za pomoca Arduino Nano

Arduino – współpraca z projektorami NEC, EPSON

Smart listwa zasilająca

Asystent Google na Raspberry Pi

Czujnik Parkowania

Budowa zgrzewarki Li-ion

Smart listwa zasilająca

Disc VUmetr by hetm4n

Smart listwa zasilająca

Inteligentna listwa zasilająca – IoT

Raspberry Pi instalacja Domoticza – systemu inteligentnego domu

Supla.org Termometr z podwójnym pomiarem

SUPLA, Nodemcu v3, cztery gniazdka plus DHT22 plus sterowanie głosem (Google Home)

Monitoring temperatury przez internet: WEMOS D1 (esp8266) + SUPLA

Rejestrowanie wskazań liczników wody, gazu i prądu – opis trzech sposobów zliczania impulsów

Arduino – współpraca z projektorami NEC, EPSON

Tenso 2019 – czyli taka waga z Arduino, loggerem SD i wyświetlaczem na Androidzie

Jak prawidłowo zainstalować różnicówkę?

Stanowisko do gier samochodowych na bazie arduino.

Zasilacz uniwersalny 1,2V do 24V o mocy 120 W

Jak prawidłowo zainstalować różnicówkę?

Black&Decker 18V Li-ion – wymiana ogniw

Telegraf

Renowacja zniszczonego parapetu- czyli mała rewolucja tuż przed remontem

Odbudowa zniszczonego stołu barowego

Ratowanie starego zniszczonego mebla, czyli renowacja DIY

Otis’owe legowisko. Legowisko dla psa

Ramka z mosiężnymi wstawkami

Biurko z rurek i desek paletowych

Krzesełko dla dziecka. Jak odnowić

Samolot z drewna – prosty model z patyczków do lodów.

Mikołaj z orzecha

Niebanalny Regał Z Drzewem

Otis’owe legowisko. Legowisko dla psa

Tablica „ORGANIZER”

Lampka nocna. Rakieta Saturn V

DaVinci PRO – Tuning Sprzętu

Łatwy do druku uchwyt na komputer rowerowy.

Drukarka Prusa i3 MK3 – rozwiązanie problemu z ekstruderem