¿Te apasiona la electrónica y los videojuegos retro? En este artículo, exploraremos cómo crear una versión minimalista y colorida del clásico juego Tetris utilizando una placa Arduino y una matriz de LEDs WS2812B. Este proyecto es perfecto tanto para principiantes como para entusiastas avanzados que deseen combinar programación y hardware en una experiencia lúdica y educativa.
El Tetris (del cirílico Те́трис) (anteriormente estilizado como TETЯIS) es un videojuego de puzles creado en 1985 por Alexey Pajitnov. Los jugadores manipulan piezas geométricas llamadas «tetrominós» que caen desde la parte superior de la pantalla, con el objetivo de formar líneas horizontales sin espacios. Al completar una línea, esta desaparece, otorgando puntos al jugador y permitiendo que las piezas superiores desciendan.
En la versión que han hecho aquí, utilizan una matriz de 8×8 LEDs RGB con chips WS2812B integrados, controlada por una placa Arduino Nano. A pesar de la baja resolución de solo 64 píxeles, el juego es sorprendentemente adictivo y ofrece una experiencia visual vibrante gracias a los LEDs RGB.
Componentes necesarios
Para llevar a cabo este proyecto, necesitarás los siguientes componentes:
Arduino Nano: Microcontrolador compacto y económico.
Matriz de LEDs 8×8 con WS2812B: 64 LEDs RGB direccionables individualmente.
Botones pulsadores (3 unidades): Para controlar el movimiento de las piezas.
Zumbador (buzzer): Para efectos de sonido.
Fuente de alimentación de 5V y al menos 1A: Para alimentar la matriz de LEDs y el Arduino.
Configuración de la matriz de LEDs
Las matrices de LEDs WS2812B permiten controlar múltiples LEDs con un solo pin del microcontrolador, gracias a su protocolo de comunicación en cascada. Sin embargo, estas matrices pueden variar en la disposición y orden de conexión de los LEDs (por ejemplo, en zigzag horizontal o vertical). Es esencial identificar el tipo de conexión de tu matriz para configurar correctamente el software.
En el código proporcionado, se incluyen opciones para seleccionar entre diferentes métodos de conexión. Deberás probar cada uno hasta que la imagen en la matriz se visualice correctamente.
Programación del juego
El código del juego se basa en la biblioteca FastLED, que facilita el control de los LEDs WS2812B. A continuación, se describen algunas funciones clave implementadas:
Generación de tetrominós: Se crean las piezas con formas y colores específicos, almacenadas en matrices bidimensionales.
Detección de colisiones: Se verifica si una pieza puede moverse o rotar sin intersectar otras piezas o los bordes de la matriz.
Eliminación de líneas completas: Cuando una fila se completa, se elimina y las filas superiores descienden una posición.
Incremento de dificultad: A medida que el jugador avanza, la velocidad de caída de las piezas aumenta, incrementando el desafío.
Alimentación y consumo energético
La matriz de LEDs WS2812B puede consumir una cantidad significativa de corriente, especialmente cuando varios LEDs están encendidos simultáneamente con alto brillo. Cada LED puede consumir hasta 60 mA al mostrar el color blanco a máxima intensidad. Por lo tanto, con 64 LEDs, el consumo máximo teórico sería de aproximadamente 3.84 A. Sin embargo, en este proyecto, el brillo y el número de LEDs encendidos simultáneamente se controlan para mantener el consumo dentro de los límites de una fuente de 1 A.
Construcción del dispositivo
Montaje de la matriz de LEDs: Conecta la entrada de datos de la matriz al pin digital del Arduino Nano. Asegúrate de conectar también la alimentación de 5V y tierra adecuadamente.
Conexión de los botones: Conecta tres botones a pines digitales del Arduino, utilizando resistencias pull-down para asegurar lecturas estables.
Integración del zumbador: Conecta el zumbador a otro pin digital para generar efectos de sonido durante el juego.
Programación del Arduino: Carga el código fuente en el Arduino Nano utilizando el entorno de desarrollo Arduino IDE.
Personalización y mejoras
Este proyecto ofrece múltiples oportunidades de personalización:
Modificación de colores y efectos: Ajusta los colores de las piezas y añade efectos visuales al completar líneas o al perder el juego.
Implementación de sonidos personalizados: Utiliza el zumbador para reproducir melodías o efectos sonoros específicos.
Ampliación de la matriz: Si deseas una mayor resolución, puedes conectar múltiples matrices de 8×8 para formar una pantalla más grande, teniendo en cuenta las modificaciones necesarias en el código y en la alimentación.
Consideraciones finales
Crear tu propio Tetris con Arduino y una matriz de LEDs WS2812B es una excelente manera de adentrarte en el mundo de la programación y la electrónica. A través de este proyecto, no solo desarrollarás habilidades técnicas, sino que también obtendrás una comprensión más profunda de cómo interactúan el hardware y el software para crear experiencias interactivas.
Este proyecto demuestra cómo es posible recrear juegos clásicos con recursos limitados, aprovechando al máximo las capacidades de componentes modernos como los LEDs WS2812B y las placas Arduino. Además, fomenta la creatividad y el aprendizaje práctico, permitiendo a los entusiastas de la electrónica y la programación experimentar y ampliar sus conocimientos de manera divertida y educativa.
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