Projekt Arduino: System śledzenia kursów walut z interaktywną grą

Cel projektu

Część sprzętowa

• Zbudowanie systemu opartego na Arduino Uno z modułem Wi-Fi ESP8266
• Implementacja 4 przycisków jako interfejsu sterowania
• Wykorzystanie wyświetlacza OLED do prezentacji danych
• Integracja modułu Wi-Fi do pobierania kursów walut w czasie rzeczywistym

Część programistyczna

• Stworzenie interaktywnego menu sterowanego przyciskami
• Implementacja gry na refleks z wykorzystaniem przycisków
• Programowanie funkcji wyświetlania kursów walut z API

Implementacja

Schemat układu

Połączenia:

• Przyciski: Piny cyfrowe D2–D5
• OLED: SDA (A4), SCL (A5)
• Moduł ESP8266: przycisk D5

Realizacja założeń

Sukcesy:

• Działająca gra na refleks z wyświetlaniem wyników
• Pobieranie i wyświetlanie kursów walut
• Intuicyjny interfejs użytkownika

Wyzwania:

• Brak wspólnego wyświetlacza dla obu modułów
• Ograniczone menu wyboru gier

Kod projektu

// Arduino UNO (część główna)
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_ADDRESS 0x3C
#define OLED_RESET -1
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

const int buttonPins[] = {2, 3, 4, 5};
const unsigned long reactionTimeLimit = 3000;

void setup() {
  for (int i = 0; i < numButtons; i++) {
    pinMode(buttonPins[i], INPUT_PULLUP);
  }
  
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    while (true);
  }
  
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
}

void startCountdown() {
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("UWAGA!");
  display.display();
  
  for (int i = 3; i > 0; i--) {
    display.clearDisplay();
    display.setCursor(0, 0);
    display.print("UWAGA!");
    display.setCursor(0, 30);
    display.print(i);
    display.display();
    delay(1000);
  }
}

int waitForButtonPress(int correctButton, unsigned long &reactionTime) {
  unsigned long startTime = millis();
  
  while ((millis() - startTime) < reactionTimeLimit) {
    for (int i = 0; i < numButtons; i++) {
      if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
        reactionTime = millis() - startTime;
        return i + 1;
      }
    }
  }
  return 0;
}

void loop() {
  // ... główna pętla programu
}

// NodeMCU ESP8266 (część komunikacyjna)
#include <U8g2lib.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /*clock=*/14, /*data=*/12, U8X8_PIN_NONE);

const char* ssid = "arduino_wifi";
const char* password = "12345678";
const int buttonPin = D5;

const String apiKey = "XXX"; 
const String apiUrl = "https://v6.exchangerate-api.com/v6/" + apiKey + "/latest/USD";

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  
  u8g2.begin();
  WiFi.begin(ssid, password);
  
  u8g2.clearBuffer();
  u8g2.drawStr(0, 10, "Connecting to WiFi...");
  u8g2.sendBuffer();
  
  int attempts = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && attempts < 30) {
    delay(1000);
    attempts++;
  }
  
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    u8g2.drawStr(0, 10, "Connected!");
    u8g2.sendBuffer();
  } else {
    u8g2.drawStr(0, 10, "Connection failed!");
    u8g2.sendBuffer();
  }
}

void fetchExchangeRates() {
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    WiFiClientSecure client;
    HTTPClient http;
    
    http.begin(client, apiUrl);
    int httpCode = http.GET();
    
    if (httpCode > 0) {
      String payload = http.getString();
      // ... parsowanie odpowiedzi JSON
    }
    
    http.end();
  }
}

Podsumowanie i wnioski

Osiągnięcia projektu:

Funkcjonalność gry:

• Poprawnie działający system pomiaru czasu reakcji
• Intuicyjny interfejs z wykorzystaniem wyświetlacza OLED
• System punktacji i statystyk

Część komunikacyjna:

• Skuteczne pobieranie danych o kursach walut w czasie rzeczywistym
• Stabilne połączenie WiFi z wykorzystaniem ESP8266
• Możliwość przełączania między różnymi walutami

Integracja sprzętowa:

• Prawidłowa współpraca przycisków i wyświetlacza
• Efektywne wykorzystanie interfejsu I2C

Wyzwania i rozwiązania:

• Problem: Niestabilność połączenia WiFi
  Rozwiązanie: Implementacja mechanizmu ponawiania połączenia

• Problem: Ograniczona pamięć Arduino
  Rozwiązanie: Optymalizacja użycia zmiennych i pamięci

Wnioski na przyszłość:

• Warto rozważyć zastosowanie większego wyświetlacza
• Możliwość dodania dodatkowych funkcji:
  • Historię kursów walut
  • Więcej trybów gry
  • Integrację z dodatkowymi API
• Rozwój projektu w kierunku pełnej integracji obu modułów