Cours:ShieldLcd

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Éléments de correction

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** Attention, sur certains postes, il faut modifier :       **
** Dans le menu fichier, preferences :                      **
** l'emplacement du carnet de croquis doit être de la forme **
** /home/nomdelogin/sketchbook                              **
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Objectif

L'objectif est de réaliser un petit jeu sous forme de projet.

Il s'agit de faire une sorte de "snake game" en utilisant un écran TFT (128x64 pixels) ainsi qu'une manette Nunchuck.

La mémoire "vive" de l'atmega 328p étant limitée (2kB) attention à ne pas utiliser de tableaux trop grands.

Les parties suivantes donnent les informations nécessaires à l'utilisation de l'écran et de la manette.

Manette Nunchuk

Pour information, la connectique de la Nunchuk est donnée ci contre :

Documentation de la Wii-Nunchuk

Voici quelques brochages utiles qu’il est facile de retrouver sur Internet.

I2C SCL SDA
UNO PC5 (Arduino:A5) PC4 (Arduino:A4)
LEONARDO PD0 (Arduino:SCL) PD1 (Arduino:SDA)
Pro Micro (Sparkfun) PD0 (Arduino:3) PD1 (Arduino:2)

Wii Nunchuk help donne aussi des informations importantes sur la manette Nunchuk. En particulier, il vous faut garder à l'esprit que cette manette est faite pour fonctionner sous 3.3 V alors que le monde Arduino fonctionne en général plutôt à 5 V. L'adaptation en tension est réalisée avec le shield qui vous est fourni.

Le point essentiel est que la manette Nunchuk retourne 6 octets dont la signification est la suivante :

Bit
Byte 7 6 5 4 3 2 1 0
0 SX<7:0>
1 SY<7:0>
2 AX<9:2>
3 AY<9:2>
4 AZ<9:2>
5 AZ<1:0> AY<1:0> AX<1:0> BC BZ

(tableau tiré de wiibrew)

SX,SY sont les positions du Joystick analogique en X et Y, tandis que AX, AY, et AZ sont les donnée de l'accéléromètre sur 10 bits suivant les trois axes.

Voici un exemple de lecture des accéléromètres en langage Arduino : 

#include <Wire.h>;
 // adresse I2C du nunchuck
#define WII_NUNCHUK_I2C_ADDRESS 0x52
 
// définition d'une variable counter
uint8_t counter;
 
// définition d'un tableau de données
uint8_t data[6];

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  // initialisation du nunchuck
  Wire.begin();
  Wire.beginTransmission(WII_NUNCHUK_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0xF0);
  Wire.write(0x55);
  Wire.endTransmission();
 
  Wire.beginTransmission(WII_NUNCHUK_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0xFB);
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();
}
 
 
void loop() { 
  // on demande 6 octets au nunchuck
  Wire.requestFrom(WII_NUNCHUK_I2C_ADDRESS, 6);
  counter = 0;  // tant qu’il y a des données
  while(Wire.available()) {
    // on récupère les données
    data[counter++] = Wire.read();
  }
 
  // on réinitialise le nunchuck pour la prochaine demande
  Wire.beginTransmission(WII_NUNCHUK_I2C_ADDRESS);
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();
 
  if(counter >= 5){
     // on extrait les données
     // dans mon exemple j'utilise uniquement les données d'accélération sur l'axe Y
     int16_t accelX = ((data[2] << 2) + ((data[5] >> 2) & 0x03));
     int16_t accelY = ((data[3] << 2) + ((data[5] >> 4) & 0x03));
     int16_t accelZ = ((data[4] << 2) + ((data[5] >> 6) & 0x03));
     Serial.print("ax = ");
     Serial.print(accelX);
     Serial.print(" : ay = ");
     Serial.print(accelY);
     Serial.print(" : az = ");
     Serial.println(accelZ);
   }
   // un petit delai  pour pas saturer la liaison série.
   delay(1000);
}

Ecran

Librairie

La librairie pour gérer l'afficheur est à télécharger et installer depuis le lien suivant :

Il est possible de rencontrer quelques problèmes à l'installation de la librairie :

  • n'aime pas les tirets dans les noms : renommer u8glib-master en u8glibmaster
  • Si un fichier .h n'est pas trouvé lors de la compilation : déplacer manuellement les contenus des sous-répertoires "cppsrc" et "csrc" dans le répertoire u8glibmaster

Exemple

Structure minimale

#include "U8glib.h"
U8GLIB_KS0108_128 u8g(4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 3, 2, 13, 0);

void setup()
{
   u8g.begin();
   ....
}

void loop()
{
   ....
   u8g.firstPage();
   do
   {
       // utiliser les fonctions d'affichage ici
   } while( u8g.nextPage() );
   ....
}


Quelques fonctions

Pour une documentation complète, il convient de consulter le code de la librairie.

Voici quelques fonctions utiles :

Syntaxe drawBox(x, y, l, h)
Paramètres
x abscisse angle supérieur gauche
y ordonnée angle supérieur gauche
l largeur
h hauteur
Syntaxe setFont(font)
Paramètres
font police de caractère : https://github.com/olikraus/u8glib/wiki/fontsize
Syntaxe drawStr(x,y,texte)
Paramètres
x position du texte en abscisse
y position du texte en ordonnée
texte texte à afficher

Pour plus de précision, il convient de consulter :

touchscreen

Au besoin, vous pouvez utiliser l'écran tactile posé sur l'écran LCD.

Le code suivant vous montre comment l'utiliser : 

#define haut A0
#define bas A2
#define droite A1
#define gauche A3
 
unsigned int posTouchY()
{
  unsigned int pos;
  pinMode(droite,OUTPUT);
  pinMode(gauche,OUTPUT);
  digitalWrite(droite,0);
  digitalWrite(gauche,1);
  delay(1);
  pos=analogRead(haut);
  pinMode(droite,INPUT_PULLUP);
  pinMode(gauche,INPUT_PULLUP);
  return pos;
}
 
unsigned int posTouchX()
{
  unsigned int pos;
  pinMode(haut,OUTPUT);
  pinMode(bas,OUTPUT);
  digitalWrite(haut,0);
  digitalWrite(bas,1);
  delay(1);
  pos=analogRead(droite);
  pinMode(haut,INPUT_PULLUP);
  pinMode(bas,INPUT_PULLUP);
  return pos;
}
 
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
 
}
 
void loop()
{
  Serial.print(posTouchX(),DEC);
  Serial.print(" ");
  Serial.println(posTouchY(),DEC);
  delay(200);
}


Les différents objectifs

Il convient de construire votre programme par étape :

  • sur l'écran, commencez par :
    • dessiner un carré
    • utiliser une variable pour sa taille
    • utiliser des variables pour sa position (coin sup gauche par ex)
    • faire en sorte que lorsque la position augmente de 1, le carré se déplace de plusieurs pixel (sa largeur en fait !)
    • dessiner plusieurs carrés
  • nunchuck
    • on pourra utiliser le joystick plutôt que l'accéléromètre
    • afficher sur la liaison série les valeurs analogiques du joystick
    • faire une sorte qu'une variable posX se comporte de la façon suivante :
      • valeur 0 si joystick au milieu
      • valeur 1 si joystick à droite
      • valeur -1 si joystick à gauche
    • faire la même chose pour l'autre axe du joystick
  • deplacement
    • déplacer le carre avec le joystick (idem balle sur processing !)
    • remettre le carre au centre si on arrive au bord
  • dernière ligne droite
    • recompense
      • placer à une position aléatoire un cercle
      • lorsque le carré arrive sur le cercle, le remettre à une autre position aléatoire
      • augmenter aussi une variable longueurSnake (initialisée à 1)
    • taille du serpent
      • sauvegarder la position du carré dans un tableau (de taille 20 par ex, ce sera la taille maxi du snake)
      • attention à décaler les positions dans le tableau pour avoir l'historique des emplacements
      • lors de l'affichage, dessiner autant de carrés que sa longueur aux positions indiquées dans le tableau.

C'est à peu près terminé, vous pouvez améliorer avec des messages (game over, niveau ...)

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