Pixel Chaser: Interaktives One-Tap-LED-Spiel mit Arduino Nano

Komponenten und Zubehör

Komponente	Menge	Hinweis
Arduino Nano R3	1	Beliebiger µC mit 2 freien IOs
Adafruit NeoPixel Ring: WS2812 5050 RGB LED (24 LEDs)	1	Ring oder Strip
Steckbrett (Halbgröße)	1
Widerstand 10 kΩ	1	Pull-Down für Taster
Taster 12 mm (SparkFun)	1	Eingabe
Steckdrähte (Jumper Wires)	1 Set

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE

Projektbeschreibung

Als ehemaliger Game-Developer kenne ich den „Heiligen Gral“ der Mobile-Games: das perfekte „One-Tap“-Spiel. Ich wollte testen, ob sich ein cooles One-Click-„Physics“-Spiel mit Mikrocontroller, einem Button und visueller Rückmeldung realisieren lässt.

Vorstellung: PIXEL CHASER!

Einfacher Bau – los geht's!

Benötigte Teile

• Arduino Nano (oder beliebiger µC mit 2 freien I/O-Pins)
• RGB „NeoPixel“ Ring oder Strip
• Taster (Momentan)
• 10 kΩ Widerstand
• Steckbrett(e)
• Drähte

Schritt 1: Nano platzieren

Nano an einem Ende des Steckbretts, USB-Buchse am Rand.

Schritt 2: Taster platzieren

Am anderen Ende, nah am Rand für gute Erreichbarkeit.

Schritt 3: Pull-Down-Widerstand

10 kΩ zwischen einer Taster-Seite und GND-Schiene. Definiert LOW-Zustand. Verhindert Kurzschluss VCC-GND beim Drücken.

Schritt 4: VCC an Taster

Draht von der anderen Taster-Seite zur VCC-Schiene. Taster geht auf HIGH beim Drücken.

Schritt 5: Taster an Nano

Draht von GND-Seite des Tasters zu D3 am Nano. D3 liest Taster-Zustand.

Schritt 6: NeoPixel anschließen

VCC → VCC-Schiene, GND → GND-Schiene, DI (Data In) → D4 am Nano.

Schritt 7: Stromversorgung Nano → Breadboard

5V-Pin Nano → VCC-Schiene, GND-Pin Nano → GND-Schiene.

Schritt 8: Code hochladen & spielen!

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Code

Pixel Chaser Game – Arduino Code

/* ---------------------------------------------------------------------------
   Pixel Chaser Game - v1.0.0 - 24/03/2019
   AUTHOR/LICENSE: Seon Rozenblum - seon@unexpectedmaker.com
   Copyright 2016, License: GNU GPL v3
   https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html
   LINKS: Blog: unexpectedmaker.com | YouTube: youtube.com/c/unexpectedmaker
   DISCLAIMER: "as is", no support, no warranty.
   PURPOSE: One-tap game on NeoPixel ring with single button.
   --------------------------------------------------------------------------- */

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include "OneButton.h"

#define PIXELPIN 4
#define NUMPIXELS 24
#define BUTTON_TAP 3

OneButton buttonTAP(BUTTON_TAP, false); // LOW = nicht gedrückt
Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIXELPIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int playerIndex = -1, playerIndexTrail = -1, playerDirection = 1;
float nextMove = 0, currentPlayerSpeed = 150;
unsigned long countdown = 0;
int enemyIndex = -1, coinIndex = -1;
int score = 0, bestScore = 0, lastScore = 0;
bool gameOver = false;

void setup() {
  pinMode(BUTTON_TAP, INPUT);
  buttonTAP.attachClick(singleClick);
  buttonTAP.attachLongPressStart(longClick);
  pixels.begin();
  pixels.setBrightness(20); // 20% Helligkeit
  countdown = millis() + 2000; // 2 Sek. Countdown
}

void loop() {
  buttonTAP.tick();
  if (gameOver) return;
  SetLevel();
  if (countdown > millis()) { pixels.show(); return; }
  DisplayPlayer();
  pixels.show();
}

void ClearLevel() {
  for(int i=0;i<NUMPIXELS;i++) pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,0,0));
  pixels.show();
}

void BestScore() {
  for(int i=0;i<NUMPIXELS;i++) {
    pixels.setPixelColor(i, i<bestScore ? pixels.Color(255,155,0) : pixels.Color(0,0,0));
  }
  if (lastScore < bestScore) {
    for(int i=0;i<lastScore;i++) pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(255,0,0));
  }
  pixels.show();
}

void GameOver() {
  // Animation: Rot vom Enemy aus ausbreiten
  int a=enemyIndex, b=enemyIndex;
  for(int i=0;i<NUMPIXELS/2;i++) {
    pixels.setPixelColor(a, pixels.Color(255,0,0));
    pixels.setPixelColor(b, pixels.Color(255,0,0));
    a=(a+1)%NUMPIXELS; b--; if(b==-1) b=NUMPIXELS;
    pixels.show(); delay(20);
  }
  delay(100);
  // Zurücksetzen
  a=enemyIndex; b=enemyIndex;
  for(int i=0;i<NUMPIXELS/2;i++) {
    pixels.setPixelColor(a, pixels.Color(0,0,0));
    pixels.setPixelColor(b, pixels.Color(0,0,0));
    a=(a+1)%NUMPIXELS; b--; if(b==-1) b=NUMPIXELS;
    pixels.show(); delay(20);
  }
  delay(100); BestScore();
}

void SetLevel() {
  if (enemyIndex < 0) {
    if (playerIndex < 0) enemyIndex = NUMPIXELS / 2;
    else {
      enemyIndex = random(0, NUMPIXELS);
      while (abs(enemyIndex - playerIndex) < NUMPIXELS/4) enemyIndex = random(0, NUMPIXELS);
    }
  }
  if (coinIndex < 0) {
    coinIndex = random(0, NUMPIXELS);
    while (abs(coinIndex - playerIndex) < 7 || abs(coinIndex - enemyIndex) < 7) coinIndex = random(0, NUMPIXELS);
  }
  pixels.setPixelColor(enemyIndex, pixels.Color(255,0,0));   // Rot = Feind
  pixels.setPixelColor(coinIndex, pixels.Color(255,255,0)); // Gelb = Münze
}

void DisplayPlayer() {
  if (nextMove < millis()) {
    nextMove = millis() + currentPlayerSpeed;
    // Trail aktualisieren
    if (playerIndexTrail >= 0) pixels.setPixelColor(playerIndexTrail, pixels.Color(0,0,0));
    if (playerIndex >= 0) {
      pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,100,0)); // Trail grün dunkel
      playerIndexTrail = playerIndex;
    }
    // Spieler bewegen
    playerIndex += playerDirection;
    if (playerIndex < 0) playerIndex = NUMPIXELS - 1;
    else if (playerIndex == NUMPIXELS) playerIndex = 0;
    pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,255,0)); // Spieler hellgrün
    
    // Münze eingesammelt?
    if (playerIndex == coinIndex) {
      enemyIndex = -1; coinIndex = -1; score++;
      currentPlayerSpeed = constrain(currentPlayerSpeed - 10, 50, 150); // Schneller
      ClearLevel();
      pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,255,0));
    }
    // Feind getroffen?
    else if (playerIndex == enemyIndex) {
      lastScore = score;
      if (score >= bestScore) bestScore = score;
      GameOver();
      gameOver = true;
      enemyIndex = -1; coinIndex = -1; playerIndex = -1;
    }
  }
}

void singleClick() {
  if (countdown > millis()) return; // Noch Countdown
  playerDirection = -playerDirection; // Richtung umkehren
}

void longClick() {
  gameOver = !gameOver; // Toggle Game Over
  if (gameOver) { // Spiel abbrechen
    enemyIndex = -1; coinIndex = -1; playerIndex = -1;
    currentPlayerSpeed = 150; ClearLevel();
  } else { // Neues Spiel starten
    ClearLevel(); score = 0; currentPlayerSpeed = 150;
    countdown = millis() + 2000;
  }
}