สร้างเกม Flappy Bird ด้วย Arduino UNO + Processing IDE

สร้างเกม Flappy Bird ด้วย Arduino UNO + Processing IDE

Flappy Bird เหมือนเกมนกตัวจริงที่คุณควบคุมนกตัวโปรด ที่ต้องเอาชนะอุปสรรคมากมาย หากคุณต้องการบินเหมือนนกจริงหรือเพลิดเพลินกับการบิน เกมที่เครื่องปัดจะตอบสนองความต้องการของคุณ เกมดังกล่าวช่วยให้คุณกางปีกเครื่องปัดและบินได้เหมือนนกจริง คุณเคยจินตนาการไหมว่ามันจะเป็นอย่างไร เมื่อเราเล่นโดยใช้ท่าทางมือของเรา? ดังนั้นทำตามทุกขั้นตอนตามบทความนี้ คุณจะทำให้มันเกิดขึ้นได้ด้วย Arduino UNO

รายการอุปกรณ์

• 1. Arduino UNO R3
• 2. Ultrasonic Sensor HC-SR04
• 3. Jumper (F2M) cable 20cm Female to Male
  
  

ขั้นตอนการทํางาน

1. ติดตั้งโปรแกรม Arduino IDE

สำหรับการเขียนโปรแกรมของ Arduino IDE นั้นจะใช้ภาษา C/C++ ซึ่งเป็นรูปแบบภาษาซีประยุกต์แบบหนึ่ง ที่มีโครงสร้างการทำงานของตัวภาษาโดยรวม คล้ายกับ ภาษาซีมาตรฐาน (ANSI-C) ทั่วๆไป เพียงแต่ได้มีการปรับปรุงเพื่อลดความยุ่งยากในการใช้งานลง เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้งาน เขียนโปรแกรมได้ง่าย และสะดวกมากกว่าเขียนภาษาซี แบบมาตรฐาน

Arduino integrated development environment หรือเรียกสั้นๆว่า โปรแกรม Arduino IDE เป็นโปรแกรมที่ “แจกฟรี” ภายใต้เงื่อนไขในการใช้งานลักษณะ Open source ซึ่ง Arduino IDE จะทำหน้าที่ ติดต่อ ระหว่าง คอมพิวเตอร์ ของเรา (Windows, Mac OS X และ Linux) กับ บอร์ด Arduino ซึ่งโปรแกรมนี้ออกแบบให้ง่ายต่อการเขียนโค้ดและอัปโหลดโค้ดที่เราเขียน เข้าสู่ บอร์ด Arduino

โดย Download ตัวติดตั้งได้จาก

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

เลือก Windows Installer, for Windows 7 and up

คลิกเลือก JUST DOWNLOAD (หากต้องการร่วมบริจาคช่วยการพัฒนา Arduino Software สามารถกด CONTRIBUTE & DOWNLOAD)

เมื่อดาวน์โหลดเสร็จแล้ว ให้ติดตั้งตามที่โปรแกรมแนะนำ

2. เชื่อมต่อสายระหว่าง HC-SR04 กับ Arduino UNO

3. ตรวจสอบ Port ของบอร์ด Arduino UNO

เชื่อมต่อสาย USB จาก คอมพิวเตอร์ ไปที่บอร์ด Arduino UNO

บอร์ดนี้มีตัวสื่อสารกับ พอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์ คือ USB communication เป็นชิป ATmega16U2 ซึ่งแปลงสัญญาณ USB เป็นแบบอนุกรม เพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์ของสามารถอัพโหลดโปรแกรมและสื่อสารกับชิป ATmega328 ได้

โดย คลิกขวา Computer -> Properties -> Device Manager

ไปที่ Ports (COM & LPT) จะพบ Arduino Uno ในตัวอย่างเป็น (COM14) แสดงว่าคอมพิวเตอร์ของเราสามารถ ติดต่อสื่อสารกับ บอร์ด Arduino UNO ได้แล้ว

4. อัพโหลดโค้ด สร้างเกม Flappy Bird ด้วย Arduino UNO

เปิดโปรแกรม Arduino IDE

เขียนโปรแกรม หรือ Sketch ตามโค้ดด้านล่างนี้

//for more projects visit www.blackkeyhole.com
const int trigPin = 11; //DECLARE TRIG PIN AT D11
int echoPin = 10;       //DECLARE ECHO PIN AT D10
int safezone = 10;
void setup()
{
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
  long duration, cm;          //DECLARE VARIABLES TO STORE SENSOR O/P
  digitalWrite(trigPin, LOW); //MAKE THE TRIG PIN LOW
  delayMicroseconds(2);       //WAIT FOR FEW MICROSECONDS
  digitalWrite(trigPin, HIGH); //NOW SET THE TRIG PIN
  delayMicroseconds(5);       //WAIT FOR FEW MICROSECONDS UNTIL THE TRIG PULSE IS SENT
  digitalWrite(trigPin, LOW); //MAKE THE TRIG PIN LOW AGAIN
  duration = pulseIn(echoPin, HIGH); //MAKE ECHO PIN HIGH AND STORE THE BOUNCED PULSE IN VARIABLE DURATION
  cm = microsecondsToCentimeters(duration);
  long inch = cm / 2.54;
  Serial.println(cm);
}
long microsecondsToCentimeters(long microseconds) //SPEED OF SOUND IS 29 uSEC PER CM
{
  return microseconds / 29 / 2; 
}

ไปที่ Tools -> Board แล้วเลือกให้ตรงกับบอร์ดที่ใช้งาน สำหรับ Arduino UNO ให้เลือกบอร์ด Arduino Uno

เลือก Port โดยไปที่ Tools -> Port -> COM14 (Arduino Uno)
(โดย COM14 แต่ละเครื่องจะไม่เหมือนกัน ให้เลือกตามที่ปรากฎ)

คลิกที่ Upload

ตั้งชื่อตามต้องการ ในตัวอย่างตั้งเป็น flappybird_uno -> Save

โปรแกรมจะคอมไพล์ (compile) โดยจะทำการอ่านโปรแกรมภาษาซีทั้งหมดตั้งแต่ต้นจนจบ แล้วทำการแปลผลทีเดียว

รอจนกระทั่งขึ้น Done uploading. ที่แถบด้านล่าง แสดงว่าเราอัพโหลดโปรแกรมลงบอร์ดได้สำเร็จแล้ว

5. ดาวน์โหลด และ ติดตั้ง โปรแกรม Processing IDE

Processing เป็นซอฟท์แวร์ เป็นโปรแกรมที่ “แจกฟรี” ภายใต้เงื่อนไขในการใช้งานลักษณะ Open source เหมาะสำหรับผู้ต้องการพัฒนาโปรแกรมเกี่ยวกับการสร้างภาพเคลื่อนไหวและการมีปฏิสัมพันธ์ สำหรับผู้ที่เคยใช้ชุดพัฒนาโปรแกรม Arduino มาแล้ว เมื่อเห็นรูปร่างหน้าตาการอินเตอร์เฟสของ Processing แล้วจะรู้สึกคุ้นเคยมาก เพราะเหมือนกันนั่นเอง อีกทั้ง Processing และ Arduino ใช้หลักการในการเขียนโปรแกรมเหมือนกัน โดยมีพื้นฐานมาจากภาษา C/C++ รวมถึงการติดตั้งชุดพัฒนาก็เหมือนกันด้วย

เริ่มใช้งานโดย ใช้คอมพิวเตอร์ Download ตัวติดตั้ง Processing IDE ได้จาก

• https://processing.org/download/

ให้แตกไฟล์ จะได้โฟลเดอร์ processing-3.5.4 จะย้ายไปใว้ที่ใหนก็ได้ เวลาจะเปิดโปรแกรม ให้เข้าไปดับเบิลคลิกไฟล์ processing.exe ใน โฟลเดอร์ processing-3.5.4

เขียนโปรแกรม ให้กับ Processing ตามโค้ดด้านล่าง

import processing.serial.*;
int DistanceUltra;
int IncomingDistance;
Serial myPort;
String DataIn;
Pipe p1 = new Pipe();
Pipe p2 = new Pipe();
Pipe p3 = new Pipe();
 
//bird height and width location
float birdy = 46;
float birdx = 56;
float gravity = 5;
 
//the speed of the pipes
int speed;
 
//score and game state
boolean gameOver = false;
int score = 0;
int highscore = 0;
 
int point = 1;
 
color birdColor = color(255, 204, 0);
 
 
void setup(){
  size(400,600);
  p1.x = width + 50;
  p2.x = width + 220;
  p3.x = width + 370;
  myPort = new Serial(this, "COM14", 9600); //change the com port which is suitable for your machine
  myPort.bufferUntil(10);
}
void serialEvent (Serial myPort){
DataIn = myPort.readString();
println(DataIn);
IncomingDistance = int(trim(DataIn));
println("incoming distance="+IncomingDistance);
if (IncomingDistance>1 && IncomingDistance<100 ) { DistanceUltra = IncomingDistance; //save the value only if its in the range 1 to 100 } }
}
}
 
void draw(){
 
  background(0);
  p1.pipe();
  p2.pipe();
  p3.pipe();
 
  fill(birdColor);
  ellipse(birdx, birdy, 55,55);
 // birdy += gravity;
  play();
  success(p1);
  success(p2);
  success(p3);
 
  if (IncomingDistance>10)
  {
    //birdy -= jumpForce;
    birdy -= gravity;
  }    
  else
  {
    birdy += gravity;
  }
  
}
 
 
void play(){
 
  if(gameOver == false)
  {
    speed = 2;
    p1.x -= speed;
    p2.x -= speed;
    p3.x -= speed;
   
    textSize(24);
    fill(255,255,255);
    text(score, width/2, 30);  
  }
 
  if(gameOver == true)
  {
    speed = 0;
    p1.x -= speed;
    p2.x -= speed;
    p3.x -= speed;
   
    if( highscore < score)
    {
       highscore = score;
    }
   
    textSize(16);
    fill(0, 102, 153);
    textAlign(CENTER);
    text("Click : Play Again", width/2, height/2);
    text("Score: " + score, width/2, height/2 - 20);
    text("High-Score: " + highscore, width/2, height/2 - 40);
   
    if (mousePressed)
    {
       delay(900);
       score = 0;
       gameOver = false;
       birdy = 100;
       birdx = 56;
       p1.x = width + 50;
       p2.x = width + 220;
       p3.x = width + 370;
       p1.top = random(height/2);
       p1.bottom = random(height/2);
       p2.top = random(height/2);
       p2.bottom = random(height/2);
       p3.top = random(height/2);
       p3.bottom = random(height/2);
 
    }  
  }
 
}
 
void success(Pipe test){
 
  if(birdy < test.top || birdy > height - test.bottom)
  {
    if(birdx > test.x && birdx < test.x + test.w)
    {
      gameOver = true;
    }
  }
}
class Pipe
{
  float top = random(height/3 + 200);
  float bottom = random(height/3 +200);
 
 
  float x = width + 150;
  float w = 70;
  color pipeColor = color(0, 255, 0);
 
  void pipe()
  {
    fill(pipeColor);
    rect(x, 0, w, top);
    rect(x, height-bottom, w, bottom);
   
    if(x < -100)
    {
     score += point;
     x = width;
     top = random(height/2);
     bottom = random(height/2);
    }
 
   
  }
 
 
}

แก้ไขชื่อ COM ให้ตรงกับ บอร์ด Arduino UNO ของคุณ

คลิกที่ Run

โปรแกรม Processing IDE จะแสดง หน้าจอเกม Flappy Bird

แสดงว่า โปรเจค สร้างเกม Flappy Bird ของคุณสำเร็จแล้ว -> จากนั้นทดสอบเล่นเกม

credit : blackkeyhole.com by : Ashshak