ENIB 2024 : Bass Hero

De Les Fabriques du Ponant
Révision datée du 31 janvier 2024 à 15:56 par Olivier25 (discussion | contributions) (→‎Code Arduino)
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Titre de la fiche expérience :

Description (résumé)

Notre équipe a décidé pour se Hackathon de créer un jeu de rythme inspiré de la série de jeux vidéos "Guitar Hero" qui consiste à appuyer sur des boutons en fonction du rythme de la musique et des indications à l'écran. Nous l'avons nommé "Bass Hero"

BassHero.png

Pour ce faire des carrés lumineux descendront sur un écran LED 16x16 et indiqueront au joueur à quels moments appuyer sur les boutons correspondant

Introduction

Nous sommes 5 à participer à ce projet:

Yassine, Olivier, Antoine, Yann, Rodrigue

Yassine.jpg Olivier Riviere.jpg Antoine Vermander.PNG Yann Tissier.jpg Rodrigue Lemaire.jpg

Le projet que nous avons choisis n'avait pas de thème précis donc nous avons pu laisser libre cours à notre imagination, et nous avons donc eu l'idée de faire un jeu de rythme simple pour pouvoir utiliser complétement la grille de LED 16x16 qui nous a été donné

Outil et matériel

- Carte Arduino Nano

- 4 Boutons

- Buzzer Piézo-électrique

- Câbles

- BreadBoard

- Écran LCD

- Écran LED 16x16

- Boite en carton

Fichiers joint

Code Arduino

<syntaxhighlight lang="Arduino" line>

  1. include <Adafruit_GFX.h>
  2. include <Adafruit_NeoMatrix.h>
  3. include <Adafruit_NeoPixel.h>
  1. define NOTE_B0 31
  2. define NOTE_C1 33
  3. define NOTE_CS1 35
  4. define NOTE_D1 37
  5. define NOTE_DS1 39
  6. define NOTE_E1 41
  7. define NOTE_F1 44
  8. define NOTE_FS1 46
  9. define NOTE_G1 49
  10. define NOTE_GS1 52
  11. define NOTE_A1 55
  12. define NOTE_AS1 58
  13. define NOTE_B1 62
  14. define NOTE_C2 65
  15. define NOTE_CS2 69
  16. define NOTE_D2 73
  17. define NOTE_DS2 78
  18. define NOTE_E2 82
  19. define NOTE_F2 87
  20. define NOTE_FS2 93
  21. define NOTE_G2 98
  22. define NOTE_GS2 104
  23. define NOTE_A2 110
  24. define NOTE_AS2 117
  25. define NOTE_B2 123
  26. define NOTE_C3 131
  27. define NOTE_CS3 139
  28. define NOTE_D3 147
  29. define NOTE_DS3 156
  30. define NOTE_E3 165
  31. define NOTE_F3 175
  32. define NOTE_FS3 185
  33. define NOTE_G3 196
  34. define NOTE_GS3 208
  35. define NOTE_A3 220
  36. define NOTE_AS3 233
  37. define NOTE_B3 247
  38. define NOTE_C4 262
  39. define NOTE_CS4 277
  40. define NOTE_D4 294
  41. define NOTE_DS4 311
  42. define NOTE_E4 330
  43. define NOTE_F4 349
  44. define NOTE_FS4 370
  45. define NOTE_G4 392
  46. define NOTE_GS4 415
  47. define NOTE_A4 440
  48. define NOTE_AS4 466
  49. define NOTE_B4 494
  50. define NOTE_C5 523
  51. define NOTE_CS5 554
  52. define NOTE_D5 587
  53. define NOTE_DS5 622
  54. define NOTE_E5 659
  55. define NOTE_F5 698
  56. define NOTE_FS5 740
  57. define NOTE_G5 784
  58. define NOTE_GS5 831
  59. define NOTE_A5 880
  60. define NOTE_AS5 932
  61. define NOTE_B5 988
  62. define NOTE_C6 1047
  63. define NOTE_CS6 1109
  64. define NOTE_D6 1175
  65. define NOTE_DS6 1245
  66. define NOTE_E6 1319
  67. define NOTE_F6 1397
  68. define NOTE_FS6 1480
  69. define NOTE_G6 1568
  70. define NOTE_GS6 1661
  71. define NOTE_A6 1760
  72. define NOTE_AS6 1865
  73. define NOTE_B6 1976
  74. define NOTE_C7 2093
  75. define NOTE_CS7 2217
  76. define NOTE_D7 2349
  77. define NOTE_DS7 2489
  78. define NOTE_E7 2637
  79. define NOTE_F7 2794
  80. define NOTE_FS7 2960
  81. define NOTE_G7 3136
  82. define NOTE_GS7 3322
  83. define NOTE_A7 3520
  84. define NOTE_AS7 3729
  85. define NOTE_B7 3951
  86. define NOTE_C8 4186
  87. define NOTE_CS8 4435
  88. define NOTE_D8 4699
  89. define NOTE_DS8 4978
  90. define REST 0
  1. define PIN 8
  2. define BTN_X 2
  3. define BTN_Y 3
  4. define BTN_Z 4
  5. define BTN_W 5
  6. ifndef PSTR
#define PSTR // Make Arduino Due happy
  1. endif

// change this to whichever pin you want to use int buzzer = 11;

int music[] = {1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1, 

             0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,
             0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,
             0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,2,3,1,1,0,2,1,3,1,0,3,0,0,2,3,1,1,};

int tempo = 100; //int wholenote = (60000 * 4) / tempo;

// notes of the moledy followed by the duration. // a 4 means a quarter note, 8 an eighteenth , 16 sixteenth, so on // !!negative numbers are used to represent dotted notes, // so -4 means a dotted quarter note, that is, a quarter plus an eighteenth!! /*int melody[] = { 

 // Nokia Ringtone 
 // Score available at https://musescore.com/user/29944637/scores/5266155
 
 NOTE_E5, 8, NOTE_D5, 8, NOTE_FS4, 4, NOTE_GS4, 4, 
 NOTE_CS5, 8, NOTE_B4, 8, NOTE_D4, 4, NOTE_E4, 4, 
 NOTE_B4, 8, NOTE_A4, 8, NOTE_CS4, 4, NOTE_E4, 4,
 NOTE_A4, 2,

};*/ int melody[] = { 

 // Song of storms - The Legend of Zelda Ocarina of Time. 
 // Score available at https://musescore.com/user/4957541/scores/1545401
 
 NOTE_D4,4, NOTE_A4,4, NOTE_A4,4,
 REST,8, NOTE_E4,8, NOTE_B4,2,
 NOTE_F4,4, NOTE_C5,4, NOTE_C5,4,
 REST,8, NOTE_E4,8, NOTE_B4,2,
 NOTE_D4,4, NOTE_A4,4, NOTE_A4,4,
 REST,8, NOTE_E4,8, NOTE_B4,2,
 NOTE_F4,4, NOTE_C5,4, NOTE_C5,4,
 REST,8, NOTE_E4,8, NOTE_B4,2,
 NOTE_D4,8, NOTE_F4,8, NOTE_D5,2,
 
 NOTE_D4,8, NOTE_F4,8, NOTE_D5,2,
 NOTE_E5,-4, NOTE_F5,8, NOTE_E5,8, NOTE_E5,8,
 NOTE_E5,8, NOTE_C5,8, NOTE_A4,2,
 NOTE_A4,4, NOTE_D4,4, NOTE_F4,8, NOTE_G4,8,
 NOTE_A4,-2,
 NOTE_A4,4, NOTE_D4,4, NOTE_F4,8, NOTE_G4,8,
 NOTE_E4,-2,
 NOTE_D4,8, NOTE_F4,8, NOTE_D5,2,
 NOTE_D4,8, NOTE_F4,8, NOTE_D5,2,

 NOTE_E5,-4, NOTE_F5,8, NOTE_E5,8, NOTE_E5,8,
 NOTE_E5,8, NOTE_C5,8, NOTE_A4,2,
 NOTE_A4,4, NOTE_D4,4, NOTE_F4,8, NOTE_G4,8,
 NOTE_A4,2, NOTE_A4,4,
 NOTE_D4,1,

};

// sizeof gives the number of bytes, each int value is composed of two bytes (16 bits) // there are two values per note (pitch and duration), so for each note there are four bytes int notes = sizeof(melody) / sizeof(melody[0]) / 2;

// this calculates the duration of a whole note in ms int wholenote = (60000 * 4) / tempo;

int divider = 0, noteDuration = 0;


Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(16, 16, PIN, 

                           NEO_MATRIX_BOTTOM    + NEO_MATRIX_RIGHT +
                           NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG,
                           NEO_GRB  + NEO_KHZ800);

const uint16_t colors[] = { matrix.Color(255, 184, 28), matrix.Color(0, 219, 73), matrix.Color(255, 41, 60), matrix.Color(24, 12, 255), matrix.Color(50, 50, 50) };

int score = 0; int pass = 0; int iterator = 0; int currentState = LOW;

void setup() { 

 // put your setup code here, to run once:
 matrix.begin();
 matrix.setTextWrap(false);
 matrix.setBrightness(40);
 matrix.setTextColor(colors[0]);

 pinMode(BTN_X, INPUT_PULLUP);
 pinMode(BTN_Y, INPUT_PULLUP);
 pinMode(BTN_Z, INPUT_PULLUP);
 pinMode(BTN_W, INPUT_PULLUP);

}

bool play_note(int offset, int color, int thisNote) { 

 bool note_played = false;
 int x=matrix.width();
 int t_start=millis();
 int t_loop=millis();

 divider = melody[thisNote + 1];
 if (divider > 0) {
   // regular note, just proceed
   noteDuration = (wholenote) / divider;
 } else if (divider < 0) {
   // dotted notes are represented with negative durations!!
   noteDuration = (wholenote) / abs(divider);
   noteDuration *= 1.5; // increases the duration in half for dotted notes
 }
 
 while (x>1) {
   x=x-1;
   matrix.begin();
   matrix.drawLine(x, 1+offset, x-1, 1+offset, colors[color]);
   matrix.drawLine(x, 2+offset, x-1, 2+offset, colors[color]);
   matrix.drawLine(x+1, 1+offset, x+1, 2+offset, matrix.Color(0, 0, 0));
   matrix.show();
   while (1) {
     t_loop=millis();

     if (x<10) {
       /* IMPLEMENT BUTTON CHECK */
       /* PLAY NOTE SOUND HERE ? */

       currentState=HIGH;
       if (color==0) {currentState = digitalRead(BTN_X);}
       else if (color==1) {currentState = digitalRead(BTN_Y);}
       else if (color==2) {currentState = digitalRead(BTN_Z);}
       else if (color==3) {currentState = digitalRead(BTN_W);}
       
       if (currentState!=HIGH) {
         note_played=true;
       }
       if (note_played==true) {
         tone(buzzer, melody[thisNote], noteDuration * 0.9);
       }
       
     }
     
     if (t_loop>t_start+15) {
       t_start=millis();
       noTone(buzzer);
       break;
     }
   }
 }
 return note_played;

}

void loop() { 

 if (play_note(4*music[iterator], music[iterator], iterator*2)==true) {score+=1;}
 else {/* DO SOMETHING IF MISSED NOTE */}

 ++iterator; if (iterator>(int)(sizeof(melody)/2)) {iterator=0;}
 
 //delay(100);

}

Étapes de fabrication

Voici les différentes étapes que nous avons utilisé pour arriver au projet final:

Circuit Bass Hero.png

Étape 1

Pour commencer on a fabriqué un prototype de la boite en partant d'un carton vide, qui contiendra les circuits internes pour avoir une idée de à quoi ressemblera le projet final:

Carton vide Bass Hero.jpg Prototype 1 Bass Hero.jpg

Étape 2

Début de la création du code (connexions à la carte, affichage des lumières):

Codage du debut Bass Hero.jpg

Étape 3

Préparation des circuits électroniques:

Electronique Bass Hero.jpg Connexions Electronique Bass Hero.jpg

Étape 4

Préparation de la boite du produit final:

Préparation boite final Bass Hero.jpg

Étape 5

Finalisation du code et préparation des interactions avec le joueur:

Finialisation Bass Hero.gif

Étape 6

Installation des composants:

Installation Bass Hero.jpg

Étape 7

Projet Terminé:

Fin de projet Bass Hero.jpg

Difficultés rencontrés

Le plus gros problème qui nous a été posé été la presque impossibilité de se connecter à la carte ESP32 et à la carte Arduino qui avait été utilisé pour replacer la carte ESP32 à cause de ce problème. Cette difficulté est celle qui nous a fait perdre la grande majorité de notre temps et qui a dû être compenser par la programmation du jeu en dehors des heures allouées. Nous n'avons pas vraiment réglé ce souci mais nous avons dû faire avec.

Nous n'avons pas pu utiliser la boite du prototype car nous n'avons pas eu le temps de découper les planches de bois bien que les plans soient prêt à être utilisés et des composants été cassés

Nous avons aussi dû abandonner l'idée d'utiliser des haut parleurs pour la musique et le remplacer par un buzzer piézo-électrique de plus l'installation du lecteur LCD n'a pas pu être faites par manque de temps

Projet Complémentaire Bass Hero +

En vue de la possibilité de non réussite du projet Bass Hero, nous avons pu faire en une dizaine de minutes et en nous basant sur les connaissances acquises pendant ce Hackaton, un autre jeu pour pouvoir présenter quelque chose aux enfants.

Ce jeu ce base sur le très célèbre "Dinosaur game" qui apparait quand un utilisateur du navigateur Google n'a pas de connexion.

Bass Hero + ce joue en appuyant sur le bouton central pour pouvoir esquiver les obstacles barrant la route du joueur.

Bass Hero plus.jpg

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