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.. _3.1.11_c:

3.1.11 ゲーム - 数当て
=========================

はじめに
------------------

数当ては、楽しいパーティーゲームで、友達と交互に数字（0〜99）を入力していくゲームです。数字を入力するたびに、範囲は狭くなり、プレイヤーが謎を正しく解答するまで続きます。その後、プレイヤーは敗北し、罰せられます。例えば、ラッキーナンバーが51で、プレイヤーたちが見ることができない場合、プレイヤー①が50を入力すると、数字の範囲は50〜99に変わります。プレイヤー②が70を入力すると、数字の範囲は50〜70になります。プレイヤー③が51を入力すると、このプレイヤーが不運なプレイヤーとなります。ここでは、キーパッドを使用して数字を入力し、LCDを使用して結果を表示します。

必要な部品
------------------------------

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

.. image:: ../img/list_GAME_Guess_Number.png
    :align: center

すべてのキットを購入するのは確かに便利です。以下はリンクです：

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前
        - このキットのアイテム
        - リンク
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

また、以下のリンクから個別に購入することもできます。

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - コンポーネントの紹介
        - 購入リンク

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_keypad`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_i2c_lcd`
        - |link_i2clcd1602_buy|

回路図
-----------------------

============ ======== ======== =======
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO25       Pin 22   6        25
SPIMOSI      Pin 19   12       10
GPIO22       Pin 15   3        22
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO17       Pin 11   0        17
SDA1         Pin 3    SDA1(8)  SDA1(2)
SCL1         Pin 5    SCL1(9)  SDA1(3)
============ ======== ======== =======

.. image:: ../img/Schematic_three_one12.png
   :align: center

実験手順
-----------------------------

**ステップ1:** 回路を組み立てます。

.. image:: ../img/image273.png

**ステップ2:** I2C をセットアップします（詳細は付録 :ref:`i2c_config` を参照してください。I2C を設定済みの場合、このステップはスキップします）。

**ステップ3:** ディレクトリを変更します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.11/

**ステップ4:** コンパイルします。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.11_GAME_GuessNumber.c -lwiringPi

**ステップ5:** 実行します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

プログラムの実行後、LCDに初期ページが表示されます：

.. note::

    * エラーメッセージ ``wiringPi.h: No such file or directory`` が表示された場合は、 :ref:`install_wiringpi` を参照してください。
    * ``Unable to open I2C device: No such file or directory`` エラーが表示される場合は、I2C を有効にするために :ref:`i2c_config` を参照し、配線が正しいか確認してください。
    * コードと配線が正常であるにもかかわらず、LCDにコンテンツが表示されない場合は、バックにあるポテンショメーターを回してコントラストを上げることができます。

.. code-block:: 

   Welcome!
   Press A to go!

'A' を押すと、ゲームが開始され、ゲームページがLCDに表示されます。

.. code-block:: 

   Enter number:
   0 ‹point‹ 99

ゲーム開始時に乱数「 **point** 」が生成されますが、LCD には表示されません。これを推測する必要があります。 入力した数値は、最終計算が完了するまで最初の行の末尾に表示されます。 (「D」を押すと比較が開始され、入力数値が **10** より大きい場合、自動比較が開始されます。)

2行目には「point」の数値範囲が表示されます。そして、範囲内の数値を入力する必要があります。数値を入力すると範囲が狭くなります。幸か不幸かラッキーナンバーを手に入れた場合は、「You’re got it!」と表示されます。

**コード説明**

コードの最初の部分には **keypad** と **I2C LCD1602** の機能的な機能があります。これらについての詳細は、 :ref:`1.1.7_c` および :ref:`2.1.8_c` で詳しく学ぶことができます。

ここで知っておくべきことは次の通りです：

.. code-block:: c

    /****************************************/
    //Start from here
    /****************************************/
    void init(void){
        fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
        lcd_init();
        lcd_clear();
        for(int i=0 ; i<4 ; i++) {
            pinMode(rowPins[i], OUTPUT);
            pinMode(colPins[i], INPUT);
        }
        lcd_clear();
        write(0, 0, "Welcome!");
        write(0, 1, "Press A to go!");
    }
    
この関数は、 **I2C LCD1602** と **Keypad** を最初に定義し、「Welcome!」と「Press A to go!”」を表示するために使用されます。

.. code-block:: c

    void init_new_value(void){
        srand(time(0));
        pointValue = rand()%100;
        upper = 99;
        lower = 0;
        count = 0;
        printf("point is %d\n",pointValue);
    }

この関数はランダムな数字「 **point** 」を生成し、ポイントの範囲ヒントをリセットします。

.. code-block:: c

    bool detect_point(void){
        if(count > pointValue){
            if(count < upper){
                upper = count;
            }
        }
        else if(count < pointValue){
            if(count > lower){
                lower = count;
            }
        }
        else if(count = pointValue){
            count = 0;
            return 1;
        }
        count = 0;
        return 0;
    }

detect_point() は入力された数字を生成された 「point」と比較します。比較の結果、同じでない場合、 **count** は **upper** と **lower** に値を割り当て「 **0** 」を返します。同様に、結果が同じである場合、「 **1** 」を返します。

.. code-block:: c

    void lcd_show_input(bool result){
        char *str=NULL;
        str =(char*)malloc(sizeof(char)*3);
        lcd_clear();
        if (result == 1){
            write(0,1,"You've got it!");
            delay(5000);
            init_new_value();
            lcd_show_input(0);
            return;
        }
        write(0,0,"Enter number:");
        Int2Str(str,count);
        write(13,0,str);
        Int2Str(str,lower);
        write(0,1,str);
        write(3,1,"<Point<");
        Int2Str(str,upper);
        write(12,1,str);
    }

この関数はゲームページを表示するためのものです。関数 **Int2Str(str,count)** に注意してください。これはこれらの変数 **count**、**lower**、**upper** を **integer** から **character string** に変換し、 **lcd** の正しい表示を行います。

.. code-block:: c

    int main(){
        unsigned char pressed_keys[BUTTON_NUM];
        unsigned char last_key_pressed[BUTTON_NUM];
        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1; 
        }
        init();
        init_new_value();
        while(1){
            keyRead(pressed_keys);
            bool comp = keyCompare(pressed_keys, last_key_pressed);
            if (!comp){
                if(pressed_keys[0] != 0){
                    bool result = 0;
                    if(pressed_keys[0] == 'A'){
                        init_new_value();
                        lcd_show_input(0);
                    }
                    else if(pressed_keys[0] == 'D'){
                        result = detect_point();
                        lcd_show_input(result);
                    }
                    else if(pressed_keys[0] >='0' && pressed_keys[0] <= '9'){
                        count = count * 10;
                        count = count + (pressed_keys[0] - 48);
                        if (count>=10){
                            result = detect_point();
                        }
                        lcd_show_input(result);
                    }
                }
                keyCopy(last_key_pressed, pressed_keys);
            }
            delay(100);
        }
        return 0;   
    }


Main() 関数はプログラムの全体的なプロセスを含んでおり、以下のように示されています：

1) **I2C LCD1602** と **Keypad** を初期化します。

2) **init_new_value()** を使用してランダムな数値 **0-99** を生成します。

3) ボタンが押されたかどうかを判断し、ボタンの読み取りを取得します。

4) ボタン「 **A** 」が押された場合、ランダムな数値 **0-99** が表示され、ゲームが開始します。

5) ボタン「 **D** 」が押されたことが検出されると、プログラムは結果の判定に入り、結果をLCDに表示します。このステップにより、1つの数字を押してからボタン「 **D** 」を押すだけで結果を判断できます。

6) ボタン **0-9** が押されると、 **count** の値が変更されます。 **count** が **10** より大きい場合、判定が開始されます。

7) ゲームの変化とその値は **LCD1602** に表示されます。

現象の画像
------------------------

.. image:: ../img/image274.jpeg
   :align: center