Máquina Arcade

Para solventar el acceso entre los distintos juegos se preparó una interfaz con las funciones necesarias para navegar entre ellos. Al iniciar el programa, se muestra una pantalla inicial con el logotipo de la arcade para dar a entender que toda la circuitería relacionada con la pantalla funciona correctamente.

Después, se muestra una pantalla de selección dinámica (ajusta su tamaño según el número de juegos) de los juegos en memoria. Permite seleccionar entre ellos gracias a una flecha que indica donde permanece el enfoque.

Dentro de los juegos, el contenido de los mismos ocupa un espacio cuadrado en el centro de la pantalla. El margen superio se usa para titular el juego actual y mostrar los comandos de confirmación de escape y terminación de cada juego y el margen inferior se usa para mostrar información relacionada a cada juego.

La memoria ocupada supone un 95% de la memoria total. Para ahorrar al máximo los bytes disponibles, se crearon distintas funciones comunes genéricas a las que recurrir como text() o endGamePromt(). Como se trabajó de forma independiente en cada programa, si no se hubisen consolidad estas funciones acabarían triplicadas a lo largo del todo el programa.

Las funciones setup y loop son las siguientes

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(TFT_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(TFT_LED, HIGH);
  tft.begin();
  tft.setRotation(0);  //Vertical con los pines abajo
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);

  pinMode(BUTTON_A, INPUT);
  pinMode(BUTTON_B, INPUT);
  pinMode(BUTTON_RIGHT, INPUT);
  pinMode(BUTTON_LEFT, INPUT);

  width = tft.width();
  height = tft.height();

  randomSeed(analogRead(A0));
  startupScreen();
}

void loop() {

  newScreen();
  int chosenGame = 0;
  String gameNames[] = { "ms", "2048", "match3" };

  chosenGame = startScreen(gameNames, 3);
  Serial.println(chosenGame);
  if(chosenGame == 1) {
    newScreen();
    headerText("Minesweeper");
    while(minesweeper()){

    }

  } else if(chosenGame == 2) {
    newScreen();
    headerText("2048");
    ini2048();
  } else if(chosenGame == 3) {
    newScreen();
    headerText("Match 3");
    playGame3in3();
  }
}

Las funciones comunes que usan todos los juegos son las siguientes:

void text(String text, int16_t cursorX, int16_t cursorY, uint16_t color, uint8_t size, boolean textWrap) {
  tft.setCursor(cursorX, cursorY);
  tft.setTextColor(color);
  tft.setTextSize(size);
  tft.setTextWrap(textWrap);
  tft.print(text);
}

void headerText(String text1) {
  tft.fillRect(0, 0, width, YDISTANCE, ILI9341_BLACK);
  text(text1, 10, 5, ILI9341_WHITE, 2, true);
}

void bottomText(String text1) {
  tft.fillRect(0, YDISTANCE + width, width, YDISTANCE, ILI9341_BLACK);
  text(text1, 10, 5 + YDISTANCE + width, ILI9341_WHITE, 2, true);
}

boolean endGamePrompt(String gameName) {
  headerText("Finished!");
  delay(1000);
  headerText("A-Retry//B-Exit");
  return checkRetry(gameName);
}

boolean endGamePromptBoolean(bool win, String gameName) {
  if(win){
    headerText("You Won!");
  } else {
    headerText("Game Over");
  }
  delay(1000);
  headerText("A-Retry//B-Exit");
  return checkRetry(gameName);
}

boolean endGamePrompt2P(bool winP1, String gameName) {
  if(winP1){
    headerText("Player 1 wins!");
  } else {
    headerText("Player 2 wins!");
  }
  delay(1000);
  headerText("A-Retry//B-Exit");
  return checkRetry(gameName);
}

boolean exitGamePrompt(String gameName) {
  headerText("A-Exit//B-Back");
  boolean selected = false;
  while(!selected) {
    if (digitalRead(BUTTON_A) == HIGH) {
      selected = true;
      return true;
    } else if (digitalRead(BUTTON_B) == HIGH) {
      selected = true;
      headerText(gameName);
      return false;
    }
  }
}

boolean checkRetry(String gameName) {
  boolean selected = false;
  while(!selected) {
    if (digitalRead(BUTTON_A) == HIGH) {
      selected = true;
      tft.fillRect(0, YDISTANCE, width, width + YDISTANCE, ILI9341_BLACK);
      headerText(gameName);
      return true;
    } else if (digitalRead(BUTTON_B) == HIGH) {
      selected = true;
      return false;
    }
  }
}

La función encargada de contener este juego es playGame3in3. Tiene como variables la matriz con las X o los O, el jugador que está jugando (1 o 2), la posición del cursor tanto en X como en Y y un boolean para controlar el cambio de turno entre los dos jugadores. Lo primero que hará será inicializar la matriz y pintar el tablero.

Los turnos del juego se encierran en un bucle que se ejecutará hasta alcanzar la condición de gameOver. Para desplazarnos por el tablero se suman o restan a los contadores de la X y la Y dependiendo del botón pulsado y una vez seleccionamos la casilla con el botón A se comprueba si la osición es válida y en ese caso se añadirá a la matriz y se pintará la figura correspondiente al jugador.

La función encargada de contener este juego es playGame3in3. Tiene como variables la matriz con las X o los O, el jugador que está jugando (1 o 2), la posición del cursor tanto en X como en Y y un boolean para controlar el cambio de turno entre los dos jugadores. Lo primero que hará será inicializar la matriz y pintar el tablero.

Los turnos del juego se encierran en un bucle que se ejecutará hasta alcanzar la condición de gameOver. Para desplazarnos por el tablero se suman o restan a los contadores de la X y la Y dependiendo del botón pulsado y una vez seleccionamos la casilla con el botón A se comprueba si la osición es válida y en ese caso se añadirá a la matriz y se pintará la figura correspondiente al jugador.

La matriz se inicializa a valores vacíos en la función iniciarGRID.

El tablero se pinta con drawGrid. Esta función trabaja con los márgenes preestablecidos como variables constantes y dibuja líneas con la función propia de la librería Adafruit_ILI9341 drawFast(H/V)Line.

Para indicarle al jugador la casilla sobre la que se encuentra se llama a la función drawCursor que pinta un recuadro interior en la celda correspondiente.

Cuando se selecciona una casilla se comprueba que la casilla está vacía y está dentro de los límites de la cuadrícula con isValidMove.

Cada vez que se añade a la matriz una ficha se llama a la función updateSquare que es la encargada de pintar las figuras centradas en la casilla en la que se encuentra el cursor.

Constantemente se comprueba si el juego ha llegado a su fin mediante la función gameOver que a su vez llama a checkWinner y boardFull.

checkWinner comprueba si alguno de los dos jugadores ha ganado. Esto ocurrirá si hay una fila o una columna o alguna de las dos diagonales con todo X o O. Devuelve 1 si gana el jugador 1 y 2 si gana el jugador dos. Si ninguno de los dos gana devuelve un 0.

boardFull comprueba si el tablero está lleno y para ello recorre toda la matriz comprobando los vacíos.

La función ini2048 es el setup de el 2048. En este se inicializa la pantalla con sus colores, se crea la matriz y se añaden dos nuevos cuadrados iniciales en posiciones aleatorias con la función random (la semilla ya fue inicializada en el setup del menu). Además, usaremos las funciones dibujarCuadrado e imprimirMatriz (que explicamos a continuación) para mostrar la matriz inicial por pantalla.

La función imprimirMatriz simplemente se dedicará a hacer uso de la función dibujarCuadrado para imprimir cada uno de los cuadrados de la matriz diferentes de 0.

La función dibujarCuadrado anteriormente estaba implementada con if else pero supusimos que usar un switch haría la comprobación más rápida aunque supusiera hacer un código más extenso. Como se puede ver, la función usa tft.fillRect (una función perteneciente a este tipo de pantallas) para dibujar el cuadrado con el color y tamaño correspondiente. Además, se hace uso de la función text explicada más arriba para escribir el número de cada cuadrado. TAMANOCUAD es la variable global que utiliza el ancho y largo de la pantalla para calcular el tamaño de los cuadrados.

nuevoCuadAleatorio: la función crea un nuevo cuadrado en uno de los huecos libres. Cada vez que se realiza un movimiento se llama a esta función y crea un nuevo cuadrado si es posible. Este hace uso de la función seleccionarHuecoLibre para encontrar donde puede crear uno nuevo. Si esta devuelve -1, significa que la matriz está llena y no se puede crear uno nuevo. En caso contrario rellena el hueco obtenido en la función. Se ha hecho un random del 1 al 5 para que haya una pequeña probabilidad de que al crearlo sea un 4 en vez de un 2. La fila y columna es solo la traducción del valor obtenido en la función que explicamos a continuación.

seleccionarHuecoLibre: recibe la matriz con los valores de los diferentes cuadrados. Mediante el bucle presentado se va comprobando cada posición de la matriz para descubrir si esta vacía, o de otra manera escrito, su valor es 0. Cada posición que guardemos lo haremos de la siguiente manera: multiplicaremos el valor de la fila por el numero de filas total y le sumaremos la colmuna para luego más tarde poder «desmenuzarlo» en la función nuevoCuadAleatorio. Además aumentaremos el valor de cantidadHuecosLibres para saber cuantos huecos hemos encontrado en total. Finalmente, el último if, sirve para elegir una posición aleatoria entre todas las que hemos encontrado (si hemos encontrado alguna).

A partir de aquí tenemos el loop que hemos implementado con un while y una variable endGame para terminar el bucle cuando se llegue a 2048 o se quede el jugador sin movimientos. Por cada iteración del bucle se hará lo siguiente: Primero, comprobar si se puede realizar algún movimiento hacia algún lado usando la función checkColsFils. Si no es posible ningún movimiento, el juego termina y volvemos al menú. En caso contrario, comprobamos si hay algún botón siendo presionado (en este caso vamos a explicar si el botón de arriba es el presionado). Si es así, comprobamos si era posible moverse en esa direccióny en caso afirmativo entramos en la condición. A partir de aquí, con el bucle iremos columna por columna por cada fila comprobando primero si se pueden sumar dos cuadrados o si se puede mover un cuadrado porque hay un hueco. En caso de que haya un hueco y movamos los cuadrados, deberemos volver una iteración atrás para comprobar si podemos hacer algo con ese cuadrado. Finalmente después de comprobar todo, añadiremos un nuevo cuadrado e imprimiremos de nuevo la matriz. Las siguientes imagenes es para los demás botones que funcionan de la misma manera pero en diferentes direcciones:

–

–

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checkColsFils: sirve para comprobar en cada turno si es posible hacer un movimiento cuando se pulsa un boton. Según el botón que se pulse se comprueba en una dirección u otra según los parámetros. Además hay una funcionalidad añadida para cuando los parámetros son 0, 0 que comprueba en la matriz si hemos conseguido llegar a 2048.

Minesweeper o buscaminas perminte seleccionar el número de minas (1-9) en el tablero. Los visuales tienen el objetivo de replicar el diseño del original y su comportamiento es casi igual.
La diferencia principal al original es el comportamiento al seleccionar una casilla vacía, que revela las adyacentes en vez de todas las vacías de su grupo por limitaciones de memoria.

El juego inicializa el tablero y lo imprime por pantalla. Continua con el bucle del juego esperando los comandos hasta llegar a un estado de finalización.
El código relacionado con la impresión es dinámico. Puede aplicarse a otras pantallas con otra resolución y se imprimirá de forma esperada. La actualización de la pantalla es rápida al actualizar únicamente un pequeño cuadrado de píxeles cada vez.