จากบทความเกม Tic-Tac-Toe หรือเกมโอเอ็กซ์ที่เล่นกับคอมพิวเตอร์ (esp32) ผ่านทางคอนโซลของโปรแกรมเทอร์มินอลซึ่งไม่สะดวก คราวนี้มาเรียนรู้การใช้วงจรต่อพ่วงของ esp32 ของบอร์ด ML4M (ภาพที่ 1) ว่ามีวงจร I/O อย่างไรบ้าง และตัวอย่างเกม Tic-Tac-Toe ที่เล่นผ่านอุปกรณ์เป็นอย่างไร ซึ่งในโค้ดมีการทำงานกับโมดูลจอยสติก และสวิตช์แบบสัมผัส
อุปกรณ์ของบอร์ด
บอร์ด ml4m ที่ออกแบบไว้ต้องการอุปกรณ์ดังนี้
- จอยสติก
- สวิตช์แบบสัมผัส
- จอ OLED
- บัซเซอร์
ภาพวงจรของ I/O บนบอร์ดเป็นดังภาพที่ 2
ภาคบัซเซอร์
บัซเซอร์เป็นอุปกรณ์ให้เสียง ถูกต่อเข้ากับ DAC1 หรือขา GPIO15 ดังภาพที่ 3
ภาคโมดูลจอยสติก
โมดูลจอยสติกต่อขา VRX และ VRY เข้ากับ ADC ขา VP และ VN ดังภาพที่ 4
ภาคสวิตช์
สวิตช์ที่ใช้บนบอร์ดมี 4 ตัว เป็นสวิตช์แบบกดติดปล่อยดับจำนวน 1 ตัว ซึ่งถูกต่อแบบ Pull up และสวิตช์แบบสัมผัสอีก 3 ตัว ต่อเข้ากับขา GPIO 32,33,34 และ 35 ดังภาพที่ 5
โปรแกรม
ตัวอย่างโปรแกรม Tic-Tac-Toe ที่เล่นผ่านโมดูลจอยสติก และปุ่ม swB สำหรับเป็นปุ่มเลือกช่องเป็นดังนี้ โดยคำอธิบายการทำงานได้สอดแทรกในส่วนของ comment เป็นที่เรียบร้อยแล้ว
#######################################################
### Tic-Tac-Toe
### board: ML4M
### (C) 2021, JarutEx
### www.jarutex.com
#######################################################
from machine import Pin,I2C,ADC
import math
import machine
import gc
import ssd1306
import random
import time
#######################################################
## System setting
gc.enable()
gc.collect()
machine.freq(240000000)
#######################################################
## OLED
sclPin = Pin(22)
sdaPin = Pin(21)
i2c = I2C(0,scl=sclPin, sda=sdaPin, freq=400000)
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128,64,i2c)
oled.poweron()
oled.contrast(255)
oled.init_display()
oled.fill(0)
oled.show()
## constant
blockHeight = const(16)
blockWidth = const(16)
screenWidth = const(128)
screenHeight = const(64)
## Game pad
swA = Pin(32, Pin.IN)
swB = Pin(33, Pin.IN)
swC = Pin(35, Pin.IN)
swD = Pin(34, Pin.IN)
swF = Pin(26, Pin.IN) # select
swE = Pin(27, Pin.IN) # start
jst = (ADC(Pin(39)), ADC(Pin(36))) # X,Y
jst[0].width( ADC.WIDTH_12BIT ) # 12bit
jst[0].atten( ADC.ATTN_11DB ) # 3.3V
jst[1].width( ADC.WIDTH_12BIT ) # 12bit
jst[1].atten( ADC.ATTN_11DB ) # 3.3V
## Gobal variables
table = ["","","","","","","","",""]
userPos = 0
#######################################################
## drawTable()
## แสดงตารางของเกม
#######################################################
def drawTable():
oled.fill(0)
left = (screenWidth - (blockWidth*3))//2
top = (screenHeight - (blockHeight*3))//2
for i in range(4):
oled.hline(left-(blockWidth//4),(top-(blockHeight//4))+blockHeight*i, blockWidth*3,1)
oled.vline((left-(blockWidth//4))+(i*blockWidth),top-(blockHeight//4), blockWidth*3,1)
i = 0
for r in range(3):
for c in range(3):
oled.text(str(table[i]),left+blockWidth*c,top+blockHeight*r)
i += 1
oled.show()
#######################################################
## getInput()
## รับค่าจาก Joystick และ button switch
#######################################################
def getInput():
left = False
right = False
up = False
down = False
button = False
jx = 4095-jst[0].read()
jy = jst[1].read()
if (jx < 1200):
left = True
elif (jx > 3000):
right = True
if (jy < 1200):
up = True
elif (jy > 3000):
down = True
b = swB.value()
if (b):
t0 = time.ticks_ms()
time.sleep_ms(100)
b2 = swB.value()
if (b == b2):
button = True
return (left,right,up,down,button)
#######################################################
## isWin(p)
## ตรวจว่า p ครบตามเงื่อนไขการชนะหรือไม่
#######################################################
def isWin(p):
win = False
# case 1 : แถวแรกเป็น p
if ((table[0]==p)and(table[1]==p)and(table[2]==p)):
win = True
# case 2 : แถวที่ 2 เป็น p
if ((table[3]==p)and(table[4]==p)and(table[5]==p)):
win = True
# case 3 : แถวที่ 3 เป็น p
if ((table[6]==p)and(table[7]==p)and(table[8]==p)):
win = True
# case 4 : คอลัมน์ 0 เป็น p
if ((table[0]==p)and(table[3]==p)and(table[6]==p)):
win = True
# case 5 : คอลัมน์ 1 เป็น p
if ((table[1]==p)and(table[4]==p)and(table[7]==p)):
win = True
# case 6 : คอลัมน์ 2 เป็น p
if ((table[2]==p)and(table[5]==p)and(table[8]==p)):
win = True
# case 7 : แนวทแยงมุมซ้ายบนลงงล่างขวา
if ((table[0]==p)and(table[4]==p)and(table[8]==p)):
win = True
# case 8 : แนวทแยงมุมจากซ้ายล่างขึ้นบนขวา
if ((table[2]==p)and(table[4]==p)and(table[6]==p)):
win = True
return win
#######################################################
## testControl2()
## ทดสอบขยับกล่องสี่เหลี่ยมด้วยคันโยกและออกด้วย swB
#######################################################
posX=0
posY=0
xResponse = const(2)
yResponse = const(2)
def testControl2():
global table, posX, posY
x = (posX<<xResponse)
y = (posY<<yResponse)
while True:
## ล้างหน้าจอ
oled.fill(0)
## วาดตาราง
left = (screenWidth - (blockWidth*3))//2
top = (screenHeight - (blockHeight*3))//2
for i in range(4):
oled.hline(left-(blockWidth//4),(top-(blockHeight//4))+blockHeight*i, blockWidth*3,1)
oled.vline((left-(blockWidth//4))+(i*blockWidth),top-(blockHeight//4), blockWidth*3,1)
## วาดตัวเลขช่อง
i = 0
for r in range(3):
for c in range(3):
if ((r == (y>>yResponse)) and (c == (x>>yResponse))): # วาดกล่องสี่เหลี่ยมทึบ
oled.fill_rect(left-4+blockWidth*c,top-4+blockHeight*r,
blockWidth, blockHeight,1)
oled.text(str(table[i]),left+blockWidth*c,top+blockHeight*r,0)
else:
oled.text(str(table[i]),left+blockWidth*c,top+blockHeight*r,1)
i+=1
## วาด
oled.show()
## รับค่า
(a,d,w,s,n) = getInput()
#print(a,d,w,s,n)
if (n):
x2 = (x>>xResponse)
y2 = (y>>yResponse)
pos = (y2*3)+x2
#print(x2,y2,pos)
if (table[pos] == ""):
table[pos] = "O"
posX = x2
posY = y2
break
### Update value
if (a):
x-=1
if (d):
x+=1
if (w):
y-=1
if (s):
y+=1
if (x < 0):
x = 0
if (y < 0):
y = 0
if (x > 2*(1<<xResponse)): # จำนวนช่องคูณด้วย response
x = 2*(1<<xResponse)
if (y > 2*(1<<yResponse)): # จำนวนช่องคูณด้วย response
y = 2*(1<<yResponse)
time.sleep_ms(20)
#######################################################
### Main program
#######################################################
doAgain = True
while doAgain:
try:
counter = 0
while True:
# รับค่า
testControl2()
drawTable()
# ตรวจสอบว่าคนชนะ ?
if (isWin("O")):
for i in range(32):
oled.scroll(-1,0)
oled.show()
oled.text("You",80,20)
oled.text("Win",79,30)
oled.text("Win",80,30)
oled.text("Win",81,30)
oled.show()
for i in range(10):
oled.invert(False)
time.sleep_ms(200)
oled.invert(True)
time.sleep_ms(200)
break
# คอมพิวเตอร์เล่น
while True:
pos = random.getrandbits(8)%9 # สุ่ม 0..8
if (table[pos] == ""): # ถ้ายังว่าง
table[pos] = "X"
break
drawTable()
# ตรวจสอบว่าคอมพิวเตอร์ชนะไหม?
if (isWin("X")):
for i in range(32):
oled.scroll(1,0)
oled.show()
oled.text("You",10,20)
oled.text("Lost",9,30)
oled.text("Lost",10,30)
oled.text("Lost",11,30)
oled.show()
for i in range(10):
oled.invert(False)
time.sleep_ms(200)
oled.invert(True)
time.sleep_ms(200)
break
# นับรอบการเล่น
counter += 1
if (counter == 4):
break
except KeyboardInterrupt:
pass
finally:
for i in range(64):
oled.scroll(0,-2)
oled.show()
doAgain = False
oled.poweroff()
ตัวอย่างการทำงานของโปรแกรมเป็นดังคลิปด้านล่างนี้
สรุป
จากบทความนี้จะพบว่า การใช้บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับการสร้างเกมเพื่อฝึกฝนการเขียนโปรแกรมนั้นกระทำได้ไม่ยากและสามารถประยุกต์การเขียนโปรแกรมข้ามไปมากับระบบอื่น ๆ ได้อีกด้วย และทางทีมงานเราหวังว่าบทความนี่คงพอเป็นประโยชน์แก่ผู้สนใจได้บ้าง สุดท้ายขอให้สนุกกับการเขียนโปรแกรมครับ
ท่านใดต้องการพูดคุยสามารถคอมเมนท์ไว้ได้เลยครับ
(C) 2020-2021, โดย อ.ดนัย เจษฎาฐิติกุล/อ.จารุต บุศราทิจ
ปรับปรุงเมื่อ 2021-09-06, 2021-11-27
