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Arduino es una plataforma prácticamente infinita para todo tipo de aplicaciones como lo hemos visto en este humilde blog de entre millones que existen en la web. En este espacio comenzamos con aplicaciones de Hacking, luego incursionamos en la fascinante disciplina de la Robótica y últimamente avanzamos sobre el increíble universo de los Videojuegos.

Anteriormente publicamos juegos (basados en la librería VGAx desarrollada por Sandro Maffiodo) como, por ejemplo:

También construimos juegos más sencillos basados simplemente en LEDs y pulsadores como

Y no hace mucho tiempo atrás comenzamos con la construcción de videojuegos utilizando matrices de LEDs

En esta ocasión continuaremos con la construcción de juegos utilizando matrices de LEDs controladas por el circuito integrado MAX7219.

Tetris es un videojuego de puzzle originalmente diseñado y programado por Alekséi Pázhitnov en la Unión Soviética. Fue lanzado el 6 de junio de 1984, mientras trabajaba para el Centro de Computación Dorodnitsyn de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética en Moscú, RSFS de Rusia. Su nombre deriva del prefijo numérico griego tetra- (todas las piezas del juego, conocidas como Tetrominós que contienen cuatro segmentos) y del tenis, el deporte favorito de Pázhitnov.

En el Tetris se juega con los tetrominós, el caso especial de cuatro elementos de poliominós. Los poliominós se han utilizado en los rompecabezas populares por lo menos desde 1907, y el nombre fue dado por el matemático Solomon W. Golomb en 1953. Sin embargo, incluso la enumeración de los pentominós data de la antigüedad.

El juego (o una de sus muchas variantes) está disponible para casi cada consola de videojuegos y sistemas operativos de PC, así como en dispositivos tales como las calculadoras gráficas, teléfonos móviles, reproductores de multimedia portátiles, PDAs, reproductores de música en red e incluso como huevo de pascua en productos no mediáticos como los osciloscopios. También ha inspirado servicios de mesa y ha sido jugado en los costados de varios edificios, manteniendo el récord de ser el juego completamente funcional más grande del mundo gracias al esfuerzo de estudiantes holandeses en 1995 que iluminaron 15 pisos del Departamento de Ingeniería Eléctrica en la Universidad Técnica de Delft.

Mientras que las versiones de Tetris se vendieron para una amplia gama de plataformas de ordenadores domésticos de los años 1980, fue la muy exitosa versión portátil para la Game Boy lanzada en 1989 que estableció al juego como uno de los más populares de todos los tiempos. La edición número 100 del Electronic Gaming Monthly tuvo al Tetris en el primer lugar como el “mejor juego de todos los tiempos”. En 2007, Tetris ocupó el segundo lugar en los “100 mejores videojuegos de todos los tiempos” para IGN. Ha vendido más de 70 millones de copias. En enero de 2010, se anunció que el Tetris ha vendido más de 100 millones de unidades para teléfonos celulares (móviles) sólo desde el año 2005.

Efectos mentales de Tetris

De acuerdo con el Dr. Richard Haier, jugar al Tetris de forma prolongada puede llevar a una actividad cerebral más eficiente durante el juego.

La primera vez que se juega al Tetris, aumentan la función y actividad cerebral, incrementándose también el consumo de energía y glucosa por parte de este. A medida que el jugador de Tetris se vuelve más hábil, el cerebro reduce su consumo de energía y glucosa, indicando una actividad cerebral más eficiente para el juego. Jugar al Tetris de forma moderada (media hora al día por un período de tres meses) incrementa las funciones cognoscitivas tales como “pensamiento crítico, razonamiento, procesamiento del lenguaje”, elevándose también el espesor de la corteza cerebral.

El juego puede provocar que se imaginen combinaciones de Tetris de forma involuntaria aun cuando no se esté jugando (el llamado Efecto Tetris), aunque esto puede ocurrir con cualquier videojuego o situación real que proyecte las imágenes o escenarios de forma repetida, tales como rompecabezas.

La Matriz de LEDs

Una matriz LEDs es un display formado por múltiples LEDs en distribución rectangular. Existen distintos tamaños, siendo el más habitual los cuadrados de 8×8 LEDs.
Podemos combinar varios módulos para formar un display mucho mayor. En estos display podemos mostrar textos, dibujos o animaciones, como desplazar un texto (scroll).
Por lo demás, son diodos LEDs totalmente normales, organizados en forma de matriz, que tendremos que multiplexar para poder iluminar uno u otro punto.
Si los diodos se unen por el positivo, se dice que son matrices de Ánodo común, y si se une por el negativo decimos que son de Cátodo común. Dependiendo del fabricante podemos encontrar de ambos tipos.

Encender una matriz de LEDs directamente con Arduino requiere emplear una gran cantidad de pines, lo cual supondría un gran desperdicio de recursos. Por este motivo, lo normal es siempre utilizar un controlador específicamente diseñado para esta función. Un controlador habitualmente empleado por ser barato y sencillo es el circuito integrado MAX7219.

Circuito Integrado MAX7219

Encender una matriz de 8×8 LED requeriría 16 señales digitales y un trabajo constante del procesador para refrescar la imagen. Eso es una cantidad enorme de recursos para cualquier autómata, que estaríamos desperdiciando para simplemente encender un display.
Por este motivo, utilizamos el circuito integrado MAX7219 que está especialmente diseñado para encender displays de 7 segmentos y matrices de LEDs, liberando al procesador para hacer tareas mucho más valiosas y productivas.
La comunicación con el circuito integrado MAX7219 se realiza mediante el bus SPI por lo que sólo se requieren 3 pines de Arduino (SS, MOSI y SCK). Además, ni siquiera “ocupamos” en su totalidad estos pines, ya que con el mismo bus podemos controlar múltiples dispositivos.
Por último, las placas MAX7219 generalmente incorporan un puerto de entrada y salida, de forma que podemos combinar múltiples controladores sin ninguna dificultad.
MAX7219 Datasheet

El diagrama esquemático de esta variante de Arduino Tetris se observa en la siguiente imagen:

(click para ampliar)

Lista de Componentes
1 Resistencia 10KΩ 0.25W
5 Pulsadores N.A. o Push-Buttons N.A.
1 Transistor NPN 2SC1815
2 Módulos con Matrices de LEDs 8×8 con Circuito Integrado MAX7219 c/u. Cátodo Común [Color Rojo en caso de aplicar Red Mod]
1 Buzzer Pasivo 5V
1 Placa Arduino Nanino
Librería LedControl desarrollada por wayoda

#include <LedControl.h>

LedControl lc = LedControl(12, 11, 10, 2); // (dataPin, clockPin, csPin, totalDevices)

int lc0[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
int lc1[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
long active[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
long screen[] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
int tmpCol = 0;


int figura = 0;
int figuraNext = 0;
int fromLeft = 0;
int fromRight = 0;
int angle = 0;
int colCheck = 0;
int moveCheck = 0;
int score = 0;
int started = 0;
int lcRows = 16;
int lcCols = 8;
int allLines = 0;
int currLines = 0;
int brickDelay = 0;
int defDelay = 500;
int level = 0;

boolean sound = true;
//Pinos

int rotate_button = 2;
int left_button   = 3;
int down_button   = 4;
int right_button  = 5;
int start_button  = 6;
int speaker_pin   = 7;
int sound_button  = 8;

byte X[8] =
{
  0b00000,
  0b10001,
  0b01010,
  0b00100,
  0b01010,
  0b10001,
  0b00000,
  0b00000
};

byte O[8] =
{
  0b00000,
  0b11111,
  0b11111,
  0b11111,
  0b11111,
  0b11111,
  0b00000,
  0b00000
};

byte L[8] =
{
  0b11000,
  0b11000,
  0b11000,
  0b11000,
  0b11000,
  0b11111,
  0b11111,
  0b00000
};

byte J[8] =
{
  0b00011,
  0b00011,
  0b00011,
  0b00011,
  0b00011,
  0b11111,
  0b11111,
  0b00000
};

byte T[8] =
{
  0b00000,
  0b00000,
  0b11111,
  0b11111,
  0b01110,
  0b01110,
  0b00000,
  0b00000
};

byte I[8] =
{
  0b01100,
  0b01100,
  0b01100,
  0b01100,
  0b01100,
  0b01100,
  0b01100,
  0b00000
};

byte Z[8] =
{
  0b00000,
  0b00000,
  0b11110,
  0b11110,
  0b01111,
  0b01111,
  0b00000,
  0b00000
};

byte S[8] =
{
  0b00000,
  0b00000,
  0b01111,
  0b01111,
  0b11110,
  0b11110,
  0b00000,
  0b00000
};

//Nuty
int length = 99;
char notes[] = "EbCDCbaaCEDCbbCDECaa DFAGFEECEDCbbCDECaa EbCDCbaaCEDCbbCDECaa DFAGFEECEDCbbCDECaa ECDbCab ECDbCEAJ ";
int beats[] =      // Som
{
  2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 4, 2,
  2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 4, 1,
  2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 4, 2,
  2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 4, 1,
  5, 5, 5, 5, 5, 5, 7, 2, 5, 5, 5, 5, 2, 2, 5, 5, 3
};
int tempo = 128;        // Tempo


void playTone(int tone, int duration) {
  for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
    digitalWrite(speaker_pin, HIGH);
    delayMicroseconds(tone);
    digitalWrite(speaker_pin, LOW);
    delayMicroseconds(tone);
  }
}


void playNote(char note, int duration) {
  char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C' , 'D', 'E', 'F', 'G', 'J', 'A', 'B'};
  int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956, 850, 760, 716, 637, 603, 568, 507 };

  for (int i = 0; i < 14; i++) {
    if (names[i] == note) {
      playTone(tones[i], duration);
    }
  }
}


void updateColumn(int colnum)
{
    lc0[colnum] = active[colnum] >> (lcRows / 2);
    lc1[colnum] = active[colnum];
    lc.setColumn(0,colnum,(screen[colnum] >> (lcRows / 2)) | lc0[colnum]);
    lc.setColumn(1,colnum,screen[colnum] | lc1[colnum]);
}



void buttonDelay(int bdelay)
{
    if(brickDelay > bdelay)
    {
        brickDelay -= bdelay;
    }
    delay(bdelay);
}


void splashScreen()
{
     int up[] =
     {
         B11101110,   //   o o o   o o o
         B01001000,   //     o     o
         B01001100,   //     o     o o
         B01001000,   //     o     o
         B01001110,   //     o     o o o
         B00000000,   //
         B11101110,   //   o o o   o o o
         B01001010    //     o     o   o
     };

     int down[] =
     {
         B01001100,   //     o     o o
         B01001010,   //     o     o   o
         B01001001,   //     o     o     o
         B00000000,   //
         B01000111,   //     o       o o o
         B01000100,   //     o       o
         B01000010,   //     o         o
         B01001110    //     o     o o o
     };

     for(int rownum = 0; rownum < 8; rownum++)
     {
         lc.setRow(0,rownum,up[rownum]);
         lc.setRow(1,rownum,down[rownum]);
     }
}


void setup() {
  pinMode(speaker_pin,  OUTPUT);
  pinMode(rotate_button,INPUT_PULLUP);
  pinMode(down_button,  INPUT_PULLUP);
  pinMode(right_button, INPUT_PULLUP);
  pinMode(left_button,  INPUT_PULLUP);
  pinMode(start_button, INPUT_PULLUP);
  pinMode(sound_button, INPUT_PULLUP);

  lc.shutdown(0,false);
  lc.shutdown(1,false);

  lc.setIntensity(0,5);
  lc.setIntensity(1,5);

  lc.clearDisplay(0);
  lc.clearDisplay(1);
  Serial.begin(9600);

  randomSeed(analogRead(0));
}


//LOOP
void loop()
{



 if(started == 0)
 {
     splashScreen();

     for (int i = 0; i < length; i++)
     {

 if(digitalRead(sound_button) == LOW)
 {
  sound =! sound;
  delay(300);
  }

         if(digitalRead(start_button) == LOW)
         {
             started = 1;
             break;
         }
         if (notes[i] == ' ')
         {
             delay(beats[i] * tempo);   //Pausa
         }
         else
         {
          if (sound == 1){
             playNote(notes[i], beats[i] * tempo);
          }
          else
          {
             digitalWrite(speaker_pin,LOW);
            }
         }


        delay(tempo / 2);
     }
 }



 else
 {

     lc.clearDisplay(0);
     lc.clearDisplay(1);
     memset(lc0, 0, sizeof(lc0));
     memset(lc1, 0, sizeof(lc1));
     memset(active, 0, sizeof(active));
     memset(screen, 0, sizeof(screen));
     tmpCol = 0;

     while(started == 1)
     {

         if(allLines < 100)
         {
             level = 0;              //Level 0
         }
         else if(allLines < 200)
         {
             level = 1;              //Level 1
         }
         else if(allLines < 300)
         {
             level = 2;              //Level 2
         }
         else if(allLines < 400)
         {
             level = 3;              //Level 3
         }
         else if(allLines < 500)
         {
             level = 4;              //Level 4
         }
         else
         {
             level = 5;              //Level 5
         }


         defDelay = (5 - level) * 100;
         brickDelay = defDelay;


         if(figura == 0)
         {
              figura = random(1,8);
         }
         else
         {
             figura = figuraNext;
         }
         figuraNext = random(1,8);
         angle = 0;



         switch(figura)
         {
             case 1:
             //"O"
                 active[3] = 131072 + 65536;
                 active[4] = 131072 + 65536;
                 fromLeft = 3;
                 fromRight = 3;
                 break;

             case 2:
             //"L"
                 active[3] = 262144 + 131072 + 65536;
                 active[4] = 65536;
                 fromLeft = 3;
                 fromRight = 3;
                 break;

             case 3:
             //"J"
                 active[3] = 65536;
                 active[4] = 262144 + 131072 + 65536;
                 fromLeft = 3;
                 fromRight = 3;
                 break;

             case 4:
             //"T"
                 active[2] = 131072;
                 active[3] = 131072 + 65536;
                 active[4] = 131072;
                 fromLeft = 2;
                 fromRight = 3;
                 break;

             case 5:
             //"I"
                 active[3] = 524288 + 262144 + 131072 + 65536;
                 fromLeft = 3;
                 fromRight = 4;
                 break;

             case 6:
             //"Z"
                 active[2] = 131072;
                 active[3] = 131072 + 65536;
                 active[4] = 65536;
                 fromLeft = 2;
                 fromRight = 3;
                 break;

             case 7:
             //"S"
                 active[2] = 65536;
                 active[3] = 131072 + 65536;
                 active[4] = 131072;
                 fromLeft = 2;
                 fromRight = 3;
                 break;
         }



         for(int krok = 0; krok < lcRows + 1; krok++)
         {
             colCheck = 0;


             for(int i = 0; i < (lcCols / 2); i++)
             {
                 if((digitalRead(left_button) == LOW) && (fromLeft > 0))
                 {
                     moveCheck = 0;
                     for(int colnum = fromLeft; colnum < (lcCols - fromRight); colnum++)
                     {
                         if((active[colnum] & screen[colnum - 1]) == 0)
                         {
                             moveCheck++;
                         }
                     }

                     if(moveCheck == (lcCols - fromLeft - fromRight))
                     {
                         for(int colnum = (fromLeft - 1); colnum < (lcCols - fromRight); colnum++)
                         {
                             if(colnum < (lcCols - 1))
                             {
                                 active[colnum] = active[colnum+1];
                             }
                             else
                             {
                                 active[colnum] = 0;
                             }
                             updateColumn(colnum);
                         }
                         fromLeft--;
                         fromRight++;
                         playNote('E', 10);
                         buttonDelay(200);
                     }
                 }
             }





             for(int i = 0; i < (lcCols / 2); i++)
             {
                 if((digitalRead(right_button) == LOW) && (fromRight > 0))
                 {
                     moveCheck = 0;
                     for(int colnum = fromLeft; colnum < (lcCols - fromRight); colnum++)
                     {
                         if((active[colnum] & screen[colnum + 1]) == 0)
                         {
                             moveCheck++;
                         }
                     }

                     if(moveCheck == (lcCols - fromLeft - fromRight))
                     {
                         for(int colnum = (lcCols - fromRight); colnum > (fromLeft - 1); colnum--)
                         {
                             if(colnum > 0)
                             {
                                 active[colnum] = active[colnum-1];
                             }
                             else
                             {
                                 active[colnum] = 0;
                             }
                             updateColumn(colnum);
                         }
                         fromLeft++;
                         fromRight--;
                         playNote('E', 10);
                         buttonDelay(200);
                     }
                 }
             }



             if(digitalRead(down_button) == LOW)
             {
                 brickDelay = 0;
                 playNote('b', 10);
             }
             else
             {
                 brickDelay = defDelay;
             }



             for(int i = 0; i < (lcCols / 2); i++)
             {
                 if(digitalRead(rotate_button) == LOW)
                 {

                     switch(figura)
                     {
                         case 1:
                         //"O"
                             break;

                         case 2:
                         //"L"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . o .        . . .
                                 // . o .  --->  o o o
                                 // . o o        o . .
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && (((active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] << 1)) & screen[fromLeft - 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = (active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] << 1));
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         fromLeft--;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // . . .        o o .
                                 // o o o  --->  . o .
                                 // o . .        . o .
                                     if((((active[fromLeft + 2] << 1) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && ((((active[fromLeft + 1] << 1) | (active[fromLeft + 1] >> 1)) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft + 2] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] << 1) | (active[fromLeft + 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight++;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // o o .        . . o
                                 // . o .  --->  o o o
                                 // . o .        . . .
                                     if((fromRight > 0)
                                     && (((active[fromLeft] >> 1) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && ((((active[fromLeft + 1] << 1) & active[fromLeft + 1]) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft];
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = ((active[fromLeft + 1] << 1) | active[fromLeft + 1]);
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                 // . . o        . o .
                                 // o o o  --->  . o .
                                 // . . .        . o o
                                     if(((((active[fromLeft] << 1) | (active[fromLeft] >> 1)) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft] >> 1) & screen[fromLeft + 2]) == 0)
                                     && (krok < lcRows))
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 2] | (active[fromLeft + 2] >> 1));
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = ((active[fromLeft + 2] >> 1) & (active[fromLeft + 2] >> 2));
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromLeft++;
                                         krok++;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;

                         case 3:
                         //"J"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . o .        o . .
                                 // . o .  --->  o o o
                                 // o o .        . . .
                                     if((fromRight > 0)
                                     && ((((active[fromLeft] << 2) | (active[fromLeft] << 1)) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft] << 1) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = ((active[fromLeft] << 2) | (active[fromLeft] << 1));
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = ((active[fromLeft + 1] << 1) & (active[fromLeft + 1] >> 1));
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = active[fromLeft + 1];
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // o . .        . o o
                                 // o o o  --->  . o .
                                 // . . .        . o .
                                     if((krok < lcRows)
                                     && ((((active[fromLeft + 1] << 1) | (active[fromLeft + 1] >> 1)) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft + 2] << 1) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] << 1) | (active[fromLeft + 1] >> 1));
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft + 2] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromLeft++;
                                         krok++;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // . o o        . . .
                                 // . o .  --->  o o o
                                 // . o .        . . o
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && (((active[fromLeft + 1] >> 1) & screen[fromLeft - 1]) == 0)
                                     && ((((active[fromLeft + 1] >> 1) | (active[fromLeft + 1] >> 2)) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = (active[fromLeft + 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft - 1];
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft] | (active[fromLeft + 1] >> 2));
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         fromLeft--;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                 // . . .        . o .
                                 // o o o  --->  . o .
                                 // . . o        o o .
                                     if((((active[fromLeft] >> 1) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && ((((active[fromLeft] << 1) | (active[fromLeft >> 1])) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = ((active[fromLeft + 1] << 1) | active[fromLeft + 2]);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight++;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;

                         case 4:
                         //"T"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . . .        . o .
                                 // o o o  --->  o o .
                                 // . o .        . o .
                                     if(((active[fromLeft + 1] << 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     {
                                         //active[fromLeft]
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight++;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // . o .        . o .
                                 // o o .  --->  o o o
                                 // . o .        . . .
                                     if((fromRight > 0)
                                     && ((active[fromLeft] & screen[fromLeft + 2])== 0))
                                     {
                                         //active[fromLeft]
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft + 1] & (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = active[fromLeft];
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // . o .        . o .
                                 // o o o  --->  . o o
                                 // . . .        . o .
                                     if((((active[fromLeft + 1] >> 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     && (krok < lcRows))
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         //active[fromLeft + 2]
                                         fromLeft++;
                                         krok++;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && ((active[fromLeft + 1] & screen[fromLeft - 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = active[fromLeft + 1];
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft] & (active[fromLeft] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         fromLeft--;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;

                         case 5:
                         //"I"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . o . .        . . . .
                                 // . o . .  --->  o o o o
                                 // . o . .        . . . .
                                 // . o . .        . . . .
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && (fromRight > 1)

                                     && ((((((active[fromLeft] >> 1) & (active[fromLeft] << 2)) & screen[fromLeft - 1]) & screen[fromLeft + 1]) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = ((active[fromLeft] >> 1) & (active[fromLeft] << 2));
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft - 1];
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft];
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = active[fromLeft];
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromLeft--;
                                         fromRight -= 2;
                                         krok -= 2;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // . . . .        . . o .
                                 // o o o o  --->  . . o .
                                 // . . . .        . . o .
                                 // . . . .        . . o .
                                     if((krok < (lcRows - 1))
                                     && (((active[fromLeft] << 1) | (active[fromLeft] >> 1) | (active[fromLeft] >> 2)) & screen[fromLeft + 2]) == 0)
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 1);

                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft + 2] | (active[fromLeft + 2] << 1) | (active[fromLeft + 2] >> 1) | (active[fromLeft + 2] >> 2));
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         active[fromLeft + 3] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 3);
                                         fromLeft += 2;
                                         fromRight++;
                                         krok += 2;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // . . o .        . . . .
                                 // . . o .  --->  . . . .
                                 // . . o .        o o o o
                                 // . . o .        . . . .
                                     if((fromLeft > 1)
                                     && (fromRight > 0)

                                     && ((((((active[fromLeft] << 1) & (active[fromLeft] >> 2)) & screen[fromLeft - 2]) & screen[fromLeft - 1]) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 2] = ((active[fromLeft] << 1) & (active[fromLeft] >> 2));
                                         updateColumn(fromLeft - 2);
                                         active[fromLeft - 1] = active[fromLeft - 2];
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft - 1];
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = active[fromLeft];
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         fromLeft -= 2;
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                 // . . . .        . o . .
                                 // . . . .  --->  . o . .
                                 // o o o o        . o . .
                                 // . . . .        . o . .
                                     if((krok < (lcRows))
                                     && (((active[fromLeft] >> 1) | (active[fromLeft] << 1) | (active[fromLeft] << 2)) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);

                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] | (active[fromLeft + 1] >> 1) | (active[fromLeft + 1] << 1) | (active[fromLeft + 1] << 2));
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         active[fromLeft + 3] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 3);
                                         fromLeft++;
                                         fromRight += 2;
                                         krok++;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;

                         case 6:
                         //"Z"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . . .        . o .
                                 // o o .  --->  o o .
                                 // . o o        o . .
                                     if(((active[fromLeft + 1] & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft + 1] << 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft + 1];
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight++;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // . o .        o o .
                                 // o o .  --->  . o o
                                 // o . .        . . .
                                     if((fromRight > 0)
                                     && ((((active[fromLeft] << 2) & (active[fromLeft] << 1)) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft] & active[fromLeft + 1]) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = ((active[fromLeft] << 2) & (active[fromLeft] << 1));
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         //active[fromLeft + 1]
                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // o o .        . . o
                                 // . o o  --->  . o o
                                 // . . .        . o .
                                     if((krok < lcRows)
                                     && (((active[fromLeft + 1] >> 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft + 2] << 1) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft + 2] | (active[fromLeft + 2] << 1));
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromLeft++;
                                         krok++;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                 // . . o        . . .
                                 // . o o  --->  o o .
                                 // . o .        . o o
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && (((active[fromLeft] & active[fromLeft + 1]) & screen[fromLeft - 1]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft + 1] >> 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = (active[fromLeft] & active[fromLeft + 1]);
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         //active[fromLeft]
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft - 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         fromLeft--;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;

                         case 7:
                         //"S"
                             switch(angle)
                             {
                                 case 0:
                                 // . . .        o . .
                                 // . o o  --->  o o .
                                 // o o .        . o .
                                     if(((active[fromLeft + 1] << 1) & screen[fromLeft]) == 0)
                                     {
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         //active[fromLeft + 1]
                                         active[fromLeft + 2] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight++;
                                         angle = 1;
                                     }
                                     break;

                                 case 1:
                                 // o . .        . o o
                                 // o o .  --->  o o .
                                 // . o .        . . .
                                     if((fromRight > 0)
                                     && (((active[fromLeft + 1] << 1) & screen[fromLeft + 1]) == 0)
                                     && (((active[fromLeft] & (active[fromLeft] << 1)) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = (active[fromLeft] & active[fromLeft + 1]);
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft + 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromRight--;
                                         krok--;
                                         angle = 2;
                                     }
                                     break;

                                 case 2:
                                 // . o o        . o .
                                 // o o .  --->  . o o
                                 // . . .        . . o
                                     if((krok < lcRows)
                                     && (((active[fromLeft + 1] >> 1) & screen[fromLeft + 2]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft] = 0;
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         //active[fromLeft + 1]
                                         active[fromLeft + 2] = (active[fromLeft + 1] >> 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 2);
                                         fromLeft++;
                                         krok++;
                                         angle = 3;
                                     }
                                     break;

                                 case 3:
                                 // . o .        . . .
                                 // . o o  --->  . o o
                                 // . . o        o o .
                                     if((fromLeft > 0)
                                     && ((active[fromLeft + 1] & ((active[fromLeft + 1] >> 1)) & screen[fromLeft - 1]) == 0)
                                     && ((active[fromLeft + 1] & screen[fromLeft]) == 0))
                                     {
                                         active[fromLeft - 1] = (active[fromLeft + 1] & (active[fromLeft + 1] >> 1));
                                         updateColumn(fromLeft - 1);
                                         active[fromLeft] = active[fromLeft + 1];
                                         updateColumn(fromLeft);
                                         active[fromLeft + 1] = (active[fromLeft - 1] << 1);
                                         updateColumn(fromLeft + 1);
                                         fromLeft--;
                                         angle = 0;
                                     }
                                     break;
                             }
                             break;
                     }
                     playNote('E', 10);
                     buttonDelay(200);
                 }
             }


             //Restart
             if(digitalRead(start_button) == LOW)
             {
                 memset(lc0, 0, sizeof(lc0));
                 memset(lc1, 0, sizeof(lc1));
                 memset(active, 0, sizeof(active));
                 memset(screen, 0, sizeof(screen));
                 score = 0;
                 allLines = 0;
                 figura = 0;
                 break;
             }

             for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
             {

                 if((screen[colnum] & (active[colnum] >> 1)) == 0)
                 {
                     colCheck++;
                 }

                 else
                 {
                     colCheck = 0;
                     if(krok == 0)
                     {
                         started = 0;
                     }
                 }
             }

             if((colCheck == lcCols) && (krok < lcRows))
             {
                 for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
                 {
                     active[colnum] = active[colnum] >> 1;
                     updateColumn(colnum);
                 }
             }
             else
             {
                 break;
             }
             delay(brickDelay);
         }

         for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
         {
             screen[colnum] = screen[colnum] | (lc0[colnum] << (lcRows / 2));
             screen[colnum] = screen[colnum] | lc1[colnum];
             lc0[colnum] = 0;
             lc1[colnum] = 0;
             active[colnum] = 0;
         }



         currLines = 0;
         for(int rownum = 0; rownum < lcRows; rownum++)
         {
             colCheck = 0;
             for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
             {
                 if(((screen[colnum] >> rownum) & 1) == 1)
                 {
                     colCheck++;
                 }
             }
             if(colCheck == lcCols)
             {
                 //Animacja kasowania
                 for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
                 {
                     tmpCol = ~((int) round(pow(2, rownum)));
                     screen[colnum] = screen[colnum] & tmpCol;
                     updateColumn(colnum);

                     switch(currLines)
                     {
                         case 0:
                             playNote('b', 20);
                             break;
                         case 1:
                             playNote('D', 20);
                             break;
                         case 2:
                             playNote('F', 20);
                             break;
                         case 3:
                             playNote('A', 20);
                             break;
                     }
                     delay(30);

                     tmpCol = (int) (round(pow(2, rownum)) - 1);
                     tmpCol = screen[colnum] & tmpCol;
                     screen[colnum] = (screen[colnum] >> (rownum + 1));
                     screen[colnum] = (screen[colnum] << rownum);
                     screen[colnum] = screen[colnum] | tmpCol;

                 }


                 for(int colnum = 0; colnum < lcCols; colnum++)
                 {
                     updateColumn(colnum);
                 }
                 rownum--;
                 currLines++;
                 allLines++;
             }
         }

         if(currLines > 0)
         {
             score += (int) round(pow(4, currLines-1));
         }
    }

gameOver();
// == Game Over ==

 }
}

void gameOver()
{
  playNote('F', 80);
  playNote('A', 60);
  playNote('F', 80);
  playNote('A', 60);

     int cima[] =
     {
         B11111111,   //     o     o o o
         B11111111,   //   o o o    o
         B11111111,   //   o   o     o o
         B11111111,   //     o     o
         B11111111,   //     o     o o o
         B11111111,   //
         B11111111,   //   o o o   o o o
         B11111111    //     o     o   o
     };

     int baixo[] =
     {
         B11111111,   //     o     o o
         B11111111,   //     o     o   o
         B11111111,   //     o     o     o
         B11111111,   //
         B11111111,   //     o       o o o
         B11111111,   //     o       o
         B11111111,   //     o         o
         B11111111    //     o     o o o
     };

 for(int rownum = 8; rownum >= 0; rownum--)
     {
         lc.setRow(1,rownum,baixo[rownum]);
         delay(100);
     }

     for(int rownum = 8; rownum >= 0; rownum--)
     {
         lc.setRow(0,rownum,cima[rownum]);
         delay(100);
     }

     delay(1800);

}

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Red Mod
La cinta Kapton es resistente al calor y eléctricamente aislante que se usa mucho en electrónica e impresión 3D. Si has estado en esta afición por un tiempo hay una buena probabilidad de que tengas un rollo a mano.

Una o dos capas de cinta Kapton aplicada a las matrices las hacen menos propensas a lavarse bajo luz brillante. El color de la cinta es lo suficientemente similar a los LEDs rojos que brillan a través con poca dificultad, mientras que la mayoría de la luz ambiente está bloqueada.

La película de enmascarar “Rubylith” (empleada en diseño gráfico) probablemente funcionaría igual de bien, o quizás mejor. Este film puede conseguirse en tiendas de arte decentes de la vieja escuela.

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Tetris es un videojuego de puzzle originalmente diseñado y programado por Alekséi Pázhitnov en la Unión Soviética. Fue lanzado el 6 de junio de 1984, mientras trabajaba para el Centro de Computación Dorodnitsyn de la Academia de Ciencias de la Unión Soviética en Moscú, RSFS de Rusia. Su nombre deriva del prefijo numérico griego tetra- (todas las piezas del juego, conocidas como Tetrominós que contienen cuatro segmentos) y del tenis, el deporte favorito de Pázhitnov.

En el Tetris se juega con los tetrominós, el caso especial de cuatro elementos de poliominós. Los poliominós se han utilizado en los rompecabezas populares por lo menos desde 1907, y el nombre fue dado por el matemático Solomon W. Golomb en 1953. Sin embargo, incluso la enumeración de los pentominós data de la antigüedad.

El juego (o una de sus muchas variantes) está disponible para casi cada consola de videojuegos y sistemas operativos de PC, así como en dispositivos tales como las calculadoras gráficas, teléfonos móviles, reproductores de multimedia portátiles, PDAs, reproductores de música en red e incluso como huevo de pascua en productos no mediáticos como los osciloscopios. También ha inspirado servicios de mesa y ha sido jugado en los costados de varios edificios, manteniendo el récord de ser el juego completamente funcional más grande del mundo gracias al esfuerzo de estudiantes holandeses en 1995 que iluminaron 15 pisos del Departamento de Ingeniería Eléctrica en la Universidad Técnica de Delft.

Mientras que las versiones de Tetris se vendieron para una amplia gama de plataformas de ordenadores domésticos de los años 1980, fue la muy exitosa versión portátil para la Game Boy lanzada en 1989 que estableció al juego como uno de los más populares de todos los tiempos. La edición número 100 del Electronic Gaming Monthly tuvo al Tetris en el primer lugar como el “mejor juego de todos los tiempos”. En 2007, Tetris ocupó el segundo lugar en los “100 mejores videojuegos de todos los tiempos” para IGN. Ha vendido más de 70 millones de copias. En enero de 2010, se anunció que el Tetris ha vendido más de 100 millones de unidades para teléfonos celulares (móviles) sólo desde el año 2005.

Efectos mentales de Tetris

De acuerdo con el Dr. Richard Haier, jugar al Tetris de forma prolongada puede llevar a una actividad cerebral más eficiente durante el juego.

La primera vez que se juega al Tetris, aumentan la función y actividad cerebral, incrementándose también el consumo de energía y glucosa por parte de este. A medida que el jugador de Tetris se vuelve más hábil, el cerebro reduce su consumo de energía y glucosa, indicando una actividad cerebral más eficiente para el juego. Jugar al Tetris de forma moderada (media hora al día por un período de tres meses) incrementa las funciones cognoscitivas tales como “pensamiento crítico, razonamiento, procesamiento del lenguaje”, elevándose también el espesor de la corteza cerebral.

El juego puede provocar que se imaginen combinaciones de Tetris de forma involuntaria aun cuando no se esté jugando (el llamado Efecto Tetris), aunque esto puede ocurrir con cualquier videojuego o situación real que proyecte las imágenes o escenarios de forma repetida, tales como rompecabezas.

El circuito esquemático de Arduino Tetris se observa en la siguiente imagen:

(click para ampliar)

Lista de Componentes
2 Resistencias 470Ω 0.25W
2 Resistencias 68Ω 0.25W
4 Resistencias 10KΩ 0.25W
4 Pulsadores N.A o Push-Button N.A
1 Conector VGA Hembra para chasis
1 Placa Arduino Nanino
Librería VGAx desarrollada por Sandro Maffiodo

// VGA_Tetris.beta.ino
//
// Arduino Tetris for VGA output - beta Version
// written by Roberto Melzi - December the 21th, 2015

//A1: Right (Derecha)
//A2: Rotate (Rotar)
//A3: Left (Izquierda)
//A4: Down (Abajo)

#include <VGAXUtils.h>
#include <math.h>

#define  FNT_NANOFONT_HEIGHT        6
#define  FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT 95

VGAX vga;
VGAXUtils vgaU;

//data size=570 bytes
const unsigned char fnt_nanofont_data[FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT][1+FNT_NANOFONT_HEIGHT] PROGMEM={
{ 1, 128, 128, 128, 0, 128, 0, }, //glyph '!' code=0
{ 3, 160, 160, 0, 0, 0, 0, }, //glyph '"' code=1
//{ 5, 80, 248, 80, 248, 80, 0, },  //glyph '#' code=2
{ 5, 248, 248, 248, 248, 248, 0, },  //glyph '#' code=2 - full rectangle
{ 5, 120, 160, 112, 40, 240, 0, },  //glyph '$' code=3
{ 5, 136, 16, 32, 64, 136, 0, },  //glyph '%' code=4
{ 5, 96, 144, 104, 144, 104, 0, },  //glyph '&' code=5
{ 2, 128, 64, 0, 0, 0, 0, },  //glyph ''' code=6
{ 2, 64, 128, 128, 128, 64, 0, }, //glyph '(' code=7
{ 2, 128, 64, 64, 64, 128, 0, },  //glyph ')' code=8
{ 3, 0, 160, 64, 160, 0, 0, },  //glyph '*' code=9
{ 3, 0, 64, 224, 64, 0, 0, }, //glyph '+' code=10
{ 2, 0, 0, 0, 0, 128, 64, },  //glyph ',' code=11
{ 3, 0, 0, 224, 0, 0, 0, }, //glyph '-' code=12
{ 1, 0, 0, 0, 0, 128, 0, }, //glyph '.' code=13
{ 5, 8, 16, 32, 64, 128, 0, },  //glyph '/' code=14
{ 4, 96, 144, 144, 144, 96, 0, }, //glyph '0' code=15
{ 3, 64, 192, 64, 64, 224, 0, },  //glyph '1' code=16
{ 4, 224, 16, 96, 128, 240, 0, }, //glyph '2' code=17
{ 4, 224, 16, 96, 16, 224, 0, },  //glyph '3' code=18
{ 4, 144, 144, 240, 16, 16, 0, }, //glyph '4' code=19
{ 4, 240, 128, 224, 16, 224, 0, },  //glyph '5' code=20
{ 4, 96, 128, 224, 144, 96, 0, }, //glyph '6' code=21
{ 4, 240, 16, 32, 64, 64, 0, }, //glyph '7' code=22
{ 4, 96, 144, 96, 144, 96, 0, },  //glyph '8' code=23
{ 4, 96, 144, 112, 16, 96, 0, },  //glyph '9' code=24
{ 1, 0, 128, 0, 128, 0, 0, }, //glyph ':' code=25
{ 2, 0, 128, 0, 0, 128, 64, },  //glyph ';' code=26
{ 3, 32, 64, 128, 64, 32, 0, }, //glyph '<' code=27
{ 3, 0, 224, 0, 224, 0, 0, }, //glyph '=' code=28
{ 3, 128, 64, 32, 64, 128, 0, },  //glyph '>' code=29
{ 4, 224, 16, 96, 0, 64, 0, },  //glyph '?' code=30
{ 4, 96, 144, 176, 128, 112, 0, },  //glyph '@' code=31
{ 4, 96, 144, 240, 144, 144, 0, },  //glyph 'A' code=32
{ 4, 224, 144, 224, 144, 224, 0, }, //glyph 'B' code=33
{ 4, 112, 128, 128, 128, 112, 0, }, //glyph 'C' code=34
{ 4, 224, 144, 144, 144, 224, 0, }, //glyph 'D' code=35
{ 4, 240, 128, 224, 128, 240, 0, }, //glyph 'E' code=36
{ 4, 240, 128, 224, 128, 128, 0, }, //glyph 'F' code=37
{ 4, 112, 128, 176, 144, 112, 0, }, //glyph 'G' code=38
{ 4, 144, 144, 240, 144, 144, 0, }, //glyph 'H' code=39
{ 3, 224, 64, 64, 64, 224, 0, },  //glyph 'I' code=40
{ 4, 240, 16, 16, 144, 96, 0, },  //glyph 'J' code=41
{ 4, 144, 160, 192, 160, 144, 0, }, //glyph 'K' code=42
{ 4, 128, 128, 128, 128, 240, 0, }, //glyph 'L' code=43
{ 5, 136, 216, 168, 136, 136, 0, }, //glyph 'M' code=44
{ 4, 144, 208, 176, 144, 144, 0, }, //glyph 'N' code=45
{ 4, 96, 144, 144, 144, 96, 0, }, //glyph 'O' code=46
{ 4, 224, 144, 224, 128, 128, 0, }, //glyph 'P' code=47
{ 4, 96, 144, 144, 144, 96, 16, },  //glyph 'Q' code=48
{ 4, 224, 144, 224, 160, 144, 0, }, //glyph 'R' code=49
{ 4, 112, 128, 96, 16, 224, 0, }, //glyph 'S' code=50
{ 3, 224, 64, 64, 64, 64, 0, }, //glyph 'T' code=51
{ 4, 144, 144, 144, 144, 96, 0, },  //glyph 'U' code=52
{ 3, 160, 160, 160, 160, 64, 0, },  //glyph 'V' code=53
{ 5, 136, 168, 168, 168, 80, 0, },  //glyph 'W' code=54
{ 4, 144, 144, 96, 144, 144, 0, },  //glyph 'X' code=55
{ 3, 160, 160, 64, 64, 64, 0, },  //glyph 'Y' code=56
{ 4, 240, 16, 96, 128, 240, 0, }, //glyph 'Z' code=57
{ 2, 192, 128, 128, 128, 192, 0, }, //glyph '[' code=58
{ 5, 128, 64, 32, 16, 8, 0, },  //glyph '\' code=59
{ 2, 192, 64, 64, 64, 192, 0, },  //glyph ']' code=60
{ 5, 32, 80, 136, 0, 0, 0, }, //glyph '^' code=61
{ 4, 0, 0, 0, 0, 240, 0, }, //glyph '_' code=62
{ 2, 128, 64, 0, 0, 0, 0, },  //glyph '`' code=63
{ 3, 0, 224, 32, 224, 224, 0, },  //glyph 'a' code=64
{ 3, 128, 224, 160, 160, 224, 0, }, //glyph 'b' code=65
{ 3, 0, 224, 128, 128, 224, 0, }, //glyph 'c' code=66
{ 3, 32, 224, 160, 160, 224, 0, },  //glyph 'd' code=67
{ 3, 0, 224, 224, 128, 224, 0, }, //glyph 'e' code=68
{ 2, 64, 128, 192, 128, 128, 0, },  //glyph 'f' code=69
{ 3, 0, 224, 160, 224, 32, 224, },  //glyph 'g' code=70
{ 3, 128, 224, 160, 160, 160, 0, }, //glyph 'h' code=71
{ 1, 128, 0, 128, 128, 128, 0, }, //glyph 'i' code=72
{ 2, 0, 192, 64, 64, 64, 128, },  //glyph 'j' code=73
{ 3, 128, 160, 192, 160, 160, 0, }, //glyph 'k' code=74
{ 1, 128, 128, 128, 128, 128, 0, }, //glyph 'l' code=75
{ 5, 0, 248, 168, 168, 168, 0, }, //glyph 'm' code=76
{ 3, 0, 224, 160, 160, 160, 0, }, //glyph 'n' code=77
{ 3, 0, 224, 160, 160, 224, 0, }, //glyph 'o' code=78
{ 3, 0, 224, 160, 160, 224, 128, }, //glyph 'p' code=79
{ 3, 0, 224, 160, 160, 224, 32, },  //glyph 'q' code=80
{ 3, 0, 224, 128, 128, 128, 0, }, //glyph 'r' code=81
{ 2, 0, 192, 128, 64, 192, 0, },  //glyph 's' code=82
{ 3, 64, 224, 64, 64, 64, 0, }, //glyph 't' code=83
{ 3, 0, 160, 160, 160, 224, 0, }, //glyph 'u' code=84
{ 3, 0, 160, 160, 160, 64, 0, },  //glyph 'v' code=85
{ 5, 0, 168, 168, 168, 80, 0, },  //glyph 'w' code=86
{ 3, 0, 160, 64, 160, 160, 0, },  //glyph 'x' code=87
{ 3, 0, 160, 160, 224, 32, 224, },  //glyph 'y' code=88
{ 2, 0, 192, 64, 128, 192, 0, },  //glyph 'z' code=89
{ 3, 96, 64, 192, 64, 96, 0, }, //glyph '{' code=90
{ 1, 128, 128, 128, 128, 128, 0, }, //glyph '|' code=91
{ 3, 192, 64, 96, 64, 192, 0, },  //glyph '}' code=92
{ 3, 96, 192, 0, 0, 0, 0, },  //glyph '~' code=93
{ 4, 48, 64, 224, 64, 240, 0, },  //glyph '£' code=94
};

static const char str0[] PROGMEM="0";
static const char str1[] PROGMEM="1";
static const char str2[] PROGMEM="2";
static const char str3[] PROGMEM="3";
static const char str4[] PROGMEM="4";
static const char str5[] PROGMEM="5";
static const char str6[] PROGMEM="6";
static const char str7[] PROGMEM="7";
static const char str8[] PROGMEM="8";
static const char str9[] PROGMEM="9";
static const char str10[] PROGMEM="#";
static const char str11[] PROGMEM="Arduino VGA Tetris";
static const char str12[] PROGMEM="by Roberto Melzi";
static const char str13[] PROGMEM="Game";
static const char str14[] PROGMEM="Over!";

boolean button = 0;
boolean button_1 = 0;
boolean button_2 = 0;
boolean button_3 = 0;
boolean button_4 = 0;
boolean button_5 = 0;
int block[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}};
int blockExt[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}};
int blockOld[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}};
int blockTmp[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}};
int blockTr[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}};
int yLine[4] = {0,0,0,0};
int yLineTmp[4] = {0,0,0,0};
int yCounter = 0;
int x = 60;
int y = 6;
int z = 10;
int score;
int noLoop = (-1);
int clock = 1;
int delta = 0;
int color = 1;
int colorOld;
int blockN;
int blockNext;
int busy;
int noDelete = 0;
int k = 0;
int a = 40;
int b = 10;
int counterMenu = 0;
unsigned long time = 0;
int fast = 14; //14;

void processInputs() {
  //button_5 = digitalRead(A5); //can be added for clockwise rotation

	if(button_1 == 1) {
		button_2 = digitalRead(A2);
		button_3 = digitalRead(A3);
		button_4 = digitalRead(A4);
		button_1 = 0;
		vga.delay(25);
	}
  else{
     if(button_2 == 1) {
        button_1 = digitalRead(A1);
        button_3 = digitalRead(A3);
        button_4 = digitalRead(A4);
        button_2 = 0;
        vga.delay(25);
     }
     else{
        if(button_3 == 1) {
           button_1 = digitalRead(A1);
           button_2 = digitalRead(A2);
           button_4 = digitalRead(A4);
           button_3 = 0;
           vga.delay(25);
        }
        else{
           if(button_4 == 1) {
              button_1 = digitalRead(A1);
              button_2 = digitalRead(A2);
              button_3 = digitalRead(A3);
              button_4 = 0;
              //vga.delay(25);
           }
           else{
              button_1 = digitalRead(A1);
              button_2 = digitalRead(A2);
              button_3 = digitalRead(A3);
              button_4 = digitalRead(A4);
           }
        }
     }
  }
  button = button_2 || button_4;
}

void clearInputs() {
	button_1 = 0;
	button_2 = 0;
	button_3 = 0;
	button_4 = 0;
	button = 0;
}

void drawMenu() {
  while (button_1 == 0 && button_2 == 0 && button_3 == 0 && button_4 == 0) {
     processInputs();
     vga.printPROGMEM((byte*)fnt_nanofont_data, FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT, FNT_NANOFONT_HEIGHT, 3, 1, str11, 26, 16, (counterMenu%3) + 1);
     vga.printPROGMEM((byte*)fnt_nanofont_data, FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT, FNT_NANOFONT_HEIGHT, 3, 1, str12, 28, 28, (counterMenu%3) + 1);
     vga.delay(1000);
     counterMenu++;
  }
  vga.clear(0);
  drawGameScreen();
  drawScore(score);
}

void drawScore(int i) {
    if (i > 39){
       score = 0;
       i = 0;
       fast = fast - 4;
       if (fast < 3) {fast = 2;}
    }
    vgaU.draw_line(20, 10, 20, 50, 3);
    vgaU.draw_line(20, 50, 20, 50 - i, 1);
    vgaU.draw_line(19, 10, 22, 10, 3);
    vgaU.draw_line(19, 50, 22, 50, 3);
}

void drawBorder() {
   // total screen size = 120/60
   // tetris game board: width = 30; heigh = 60
   vgaU.draw_line(44,0,78,0,3);
   vgaU.draw_line(44,59,78,59,3);
   vgaU.draw_line(44,0,44,59,3);
   vgaU.draw_line(78,0,78,60,3);
}

// --------------------- this is for the beginning game window ------------------------
void drawStartScreen() {
   drawBorder();
   drawGameScreen();
   button = 0;
   vga.delay(200);
}

// ---------------------- this is the main function to draw the game screen -----------
void drawGameScreen() {
  drawBorder();
}

// ----------------------- Tetriminos definition --------------------------------------
void blockDef(int i) {
  if (i == 1){
  // O
  block[0][0] = 0;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 1;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 0;
  block[2][1] = 1;
  block[3][0] = 1;
  block[3][1] = 1;
  color = 1;
  }
  if (i == 2){
  // L
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 1;
  block[2][1] = 0;
  block[3][0] = -1;
  block[3][1] = 1;
  color = 2;
  }
  if (i == 3){
  // J
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 1;
  block[2][1] = 0;
  block[3][0] = 1;
  block[3][1] = 1;
  color = 3;
  }
  if (i == 4){
  // I
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 1;
  block[2][1] = 0;
  block[3][0] = 2;
  block[3][1] = 0;
    color = 1;
  }
  if (i == 5){
  // S
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 0;
  block[2][1] = 1;
  block[3][0] = 1;
  block[3][1] = 1;
  color = 2;
  }
  if (i == 6){
  // Z
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 1;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 1;
  block[2][0] = 0;
  block[2][1] = 0;
  block[3][0] = 1;
  block[3][1] = 0;
  color = 3;
  }
  if (i == 7){
  // T
  block[0][0] = -1;
  block[0][1] = 0;
  block[1][0] = 0;
  block[1][1] = 0;
  block[2][0] = 0;
  block[2][1] = 1;
  block[3][0] = 1;
  block[3][1] = 0;
  color = 1;
  }
}

// -------------------------- expansion for 4:3 monitors ------------------------------
void blockExtension() {
   for (int i = 0; i < 4; i++){
      blockExt[0][0] = block[0][0]*3;
      blockExt[0][1] = block[0][1]*2;
      blockExt[1][0] = block[1][0]*3;
      blockExt[1][1] = block[1][1]*2;
      blockExt[2][0] = block[2][0]*3;
      blockExt[2][1] = block[2][1]*2;
      blockExt[3][0] = block[3][0]*3;
      blockExt[3][1] = block[3][1]*2;
   }
}

void blockRotation(int clock){
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     blockOld[0][0] = block[0][0];
     blockOld[0][1] = block[0][1];
     blockOld[1][0] = block[1][0];
     blockOld[1][1] = block[1][1];
     blockOld[2][0] = block[2][0];
     blockOld[2][1] = block[2][1];
     blockOld[3][0] = block[3][0];
     blockOld[3][1] = block[3][1];
  }
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     block[0][0] = blockOld[0][1]*clock;
     block[0][1] = -blockOld[0][0]*clock;
     block[1][0] = blockOld[1][1]*clock;
     block[1][1] = -blockOld[1][0]*clock;
     block[2][0] = blockOld[2][1]*clock;
     block[2][1] = -blockOld[2][0]*clock;
     block[3][0] = blockOld[3][1]*clock;
     block[3][1] = -blockOld[3][0]*clock;
  }
}
void blockTranslation(int x, int y) {
   for (int i = 0; i < 4; i++){
      blockTr[0][0] = blockExt[0][0] + x;
      blockTr[0][1] = blockExt[0][1] + y;
      blockTr[1][0] = blockExt[1][0] + x;
      blockTr[1][1] = blockExt[1][1] + y;
      blockTr[2][0] = blockExt[2][0] + x;
      blockTr[2][1] = blockExt[2][1] + y;
      blockTr[3][0] = blockExt[3][0] + x;
      blockTr[3][1] = blockExt[3][1] + y;
   }
}

void delBlock(){
  if (noDelete == 1) {noDelete = 0;}
  else {
      for (int i = 0; i < 4; i++){
         vgaU.draw_line(blockTr[i][0],blockTr[i][1],blockTr[i][0] + 3,blockTr[i][1],0);
         vgaU.draw_line(blockTr[i][0],blockTr[i][1] + 1,blockTr[i][0] + 3,blockTr[i][1] + 1,0);
      }
   }
}

void drawBlock(){
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     vgaU.draw_line(blockTr[i][0],blockTr[i][1],blockTr[i][0] + 3,blockTr[i][1], color);
     vgaU.draw_line(blockTr[i][0],blockTr[i][1] + 1,blockTr[i][0] + 3,blockTr[i][1] + 1, color);
  }
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     blockTmp[0][0] = blockTr[0][0];
     blockTmp[0][1] = blockTr[0][1];
     blockTmp[1][0] = blockTr[1][0];
     blockTmp[1][1] = blockTr[1][1];
     blockTmp[2][0] = blockTr[2][0];
     blockTmp[2][1] = blockTr[2][1];
     blockTmp[3][0] = blockTr[3][0];
     blockTmp[3][1] = blockTr[3][1];
  }
}

void drawBlockTmp(){
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     vgaU.draw_line(blockTmp[i][0],blockTmp[i][1],blockTmp[i][0] + 3,blockTmp[i][1], color);
     vgaU.draw_line(blockTmp[i][0],blockTmp[i][1] + 1,blockTmp[i][0] + 3,blockTmp[i][1] + 1, color);
  }
}

void checkBlock(){
  busy = 0;
  for (int i = 0; i < 4; i++){
     busy = busy + vga.getpixel(blockTr[i][0], blockTr[i][1]) + vga.getpixel(blockTr[i][0] + 2, blockTr[i][1]);
  }
}

void replaceBlock(){
     blockExtension();
     blockTranslation(x, y);
     checkBlock();
     if (busy == 0){
        drawBlock();
     }
     else // ---------- else is run if the block cannot get down  -----------------
     {
        drawBlockTmp();
        checkForFullLine(); // ---- check il the line is filled when the block cennot get down anymore ----------------------
        noLoop = 0;
        noDelete = 1;
        if (y < 6) {
           gameOver();
        }
     }
     vga.delay(50);
}

void gameOver(){
   noLoop = -1;
   score = 0;
   fast = 14;
   clearInputs();
   time = 0;
   while (button_1 == 0 && button_2 == 0 && button_3 == 0 && button_4 == 0) {
      processInputs();
      vga.printPROGMEM((byte*)fnt_nanofont_data, FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT, FNT_NANOFONT_HEIGHT, 3, 1, str13, 92, 30, 1);
      vga.printPROGMEM((byte*)fnt_nanofont_data, FNT_NANOFONT_SYMBOLS_COUNT, FNT_NANOFONT_HEIGHT, 3, 1, str14, 92, 38, 1);
      vga.delay(200);
   }
   vga.clear(0);

}

void drawBlockNext(){ // ----- draw nenx block on the right side --------------------------------
     blockExtension();
     blockTranslation(100, 10);
     vgaU.draw_line(95, 8, 112, 8, 0);
     vgaU.draw_line(95, 9, 112, 9, 0);
     vgaU.draw_line(95, 10, 112, 10, 0);
     vgaU.draw_line(95, 11, 112, 11, 0);
     vgaU.draw_line(95, 12, 112, 12, 0);
     vgaU.draw_line(95, 13, 112, 13, 0);
     vgaU.draw_line(95, 14, 112, 14, 0);
     vgaU.draw_line(95, 15, 112, 15, 0);
     drawBlock();
}

void checkBlockTranslation(){
     x = x + delta;
     blockExtension();
     blockTranslation(x, y);
     checkBlock();
     if (busy == 0){
        drawBlock();
     }
     else
     {
        x = x - delta;
        blockExtension();
        blockTranslation(x, y);
        drawBlock();
     }
     vga.delay(50);
}

void checkBlockRotation(){
     //x = x + delta;
     blockExtension();
     blockTranslation(x, y);
     checkBlock();
     if (busy == 0){
        drawBlock();
     }
     else
     {
        clock = +1;
        blockRotation(clock);
        blockExtension();
        blockTranslation(x, y);
        drawBlock();
     }
     vga.delay(50);
}

void checkForFullLine() { // --------------------- check if the line is full and must be deleted --------------
   for (int i = 0; i < 4; i++){
      for (int j = 45; j < 76; j += 3) {
         if (vga.getpixel(j, blockTmp[i][1]) >0){k++; }
      }
      if (k == 11) { // ---- line is full and must be deleted ----------------------------------------------------------
         vgaU.draw_line(45, blockTmp[i][1], 78, blockTmp[i][1], 0);
         vgaU.draw_line(45, blockTmp[i][1] + 1, 78, blockTmp[i][1] + 1, 0);
         yLineTmp[yCounter] = blockTmp[i][1];
         yLine[yCounter] = blockTmp[i][1];
         yCounter++;
      }
      k = 0;
    }
    if (yLineTmp[yCounter - 1] < yLine[0]) { // ------------ qui va capito se va < o > (penso >) ----------------------
       for (int i = 0; i < yCounter; i++) { // ------------- inversion ---------------------------------------
          yLine[i] = yLineTmp[yCounter - i - 1];
       }
    }
    for (int i = 0; i < yCounter; i++){   // ----------- block translation to lower position --------------
      for (int y = yLine[i] - 2; y > 0; y = y - 2) {
         for (int x = 45; x < 76; x += 3) {
            colorOld = vga.getpixel(x, y);
            if (colorOld > 0) {
               vgaU.draw_line(x, y , x + 3, y , 0);
               vgaU.draw_line(x, y + 1, x + 3, y + 1, 0);
               vgaU.draw_line(x, y + 2, x + 3, y + 2, colorOld);
               vgaU.draw_line(x, y + 3, x + 3, y + 3, colorOld);
            }
         }
      }
   }
   if (yCounter != 0) {score = score + 2*int(pow(2, yCounter));}
   drawScore(score);
   yCounter = 0;
}

void setup() {
	//Serial.begin(9600);
	pinMode(A1, INPUT);
	pinMode(A2, INPUT);
	pinMode(A3, INPUT);
	pinMode(A4, INPUT);
	//pinMode(A5, INPUT);

	vga.begin();

	randomSeed(analogRead(A5));
}

//-----------------------------------------------------------------------------------------------
//--------------------- This is the main loop of the game ---------------------------------------
//-----------------------------------------------------------------------------------------------

void loop() {
  processInputs();
  if (noLoop < 1){ // --------------- to generate new Tetraminos --------------------------------
     blockN = blockNext;
     if (noLoop == -1 ) { // -------------- only ath the game beginning  ------------------------
        drawMenu();
        while (button_1 == 0 && button_2 == 0 && button_3 == 0 && button_4 == 0) {
           blockN = int(random(7)) + 1;
           processInputs();
        }
     }
     drawGameScreen();
     drawScore(score);
     blockNext = int(random(8));
     blockDef(blockNext);
     drawBlockNext();
     blockDef(blockN);
     x = 57;
     y = 3;
     button_1 = 1;
     noLoop = 1;
  }
  if (button_2 == 1){ // ------------------------ rotation -------------------------
     if (button_2 == 1){clock = -1;}
     //if (button_5 == 1){clock = 1;}
     delBlock();
     blockRotation(clock);
     checkBlockRotation();
  }
  if (button_1 == 1 || button_3 == 1){ // ------- translation ----------------------
     if (button_1 == 1){delta = 3;}
     if (button_3 == 1){delta = -3;}
     delBlock();
     checkBlockTranslation();
  }
  time++;
  if (time % fast > fast - 2 || button_4 == 1){ // --- Tetraminos falling ----------
     if (fast < 3) {fast = 2;}
     y = y + 2;
     delBlock();
     replaceBlock();
  }
  vga.delay(10 + 2*fast);
}

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