描述

目標

我著手做一個簡單而省力的 Arduboy 游戲機。設計目標是

• 便宜又簡單
• 電視輸出
• 不錯的控件
• 各種有趣的游戲

我現在對使用 ESP32 和 Arduboy 代碼感到很自在，并認為這將是一個有趣的項目，可以推動自己學習一些新事物。

將目標一一確定

便宜又簡單

KISS - 保持簡單愚蠢。

幾乎唯一要購買的大產品就是這個

TTGO T-Display ESP32，這個板實際上比我買它時很多沒有顯示器的板便宜，但幾乎任何 ESP32 板都可以。

我一直在不斷地構建控件，這一次我希望我可以利用 ESP32 中的一些額外硬件來實現這一目的。我選擇了 PS3 控制器，任何無線通用 PS3 控制器都應該是完美的。

你還需要一些 RCA 插孔，我選擇了母頭，這樣我就可以在電視和我的電腦之間快速輕松地來回運行，還需要一根公對公延長線，以便將背面也插入電視。 .. 最終我確實得到了一個 RCA 到 HDMI 轉換器并將它連接到我的第二臺顯示器，我對設備非常滿意，并且在閃爍和測試之間的周轉時間更少。

電視輸出

電視輸出是我真正想了解更多的第一個也是最重要的事情。

我啟動并運行了它，看到我從裸 ESP32 發送到電視的一些實際視頻信號真的很酷。

未修改的代碼存在一些問題，它實際上是為帶有 PSRAM 的 ESP32 設計的，它將通常可用的 520kb 增加了另外 8mb！

問題是做顏色會占用大量空間，并且對于庫和它的工作方式，它有非常嚴格的時間要求，所以你實際上使用了一個雙緩沖區，這意味著當你繪制一個緩沖區（屏幕）時，您致力于更新另一個緩沖區。在完成對一個緩沖區的渲染時，將其換出，然后顯示該緩沖區，然后開始繪制到備用緩沖區。這允許您在游戲處理下一幀時將一個緩沖區連續渲染到電視。

通過從彩色轉換為黑白，我繞過了我所面臨的大小限制，這使緩沖區從一個字節縮小了 8 倍......所以我們又回到了游戲中：）

生成電視信號的另一個有趣問題是，它需要滿足非常嚴格的時序約束，而 ESP32 有 2 個內核，我通過將其中一個內核專門用于電視信號來解決這個問題。

我本可以走另一條路，得到一個帶有 PSRAM 的 ESP32，大多數相機模塊都有它們，因為它們經常咀嚼超過 520kb，盡管回到我最初的廉價和簡單的目標，即沒有額外內存的“裸”ESP32更容易掌握。

不錯的控件

我最初的選擇是使用藍牙，它實現了我的一些目標，它很好的控制，硬件內置在 ESP32 中（雖然需要一些軟件黑客），而且因為我們正在做電視輸出，所以它'當我們玩的時候，會給我們一些范圍來打沙發。

我碰巧有一個廢棄的 PS3 和 2 個控制器，所以在弄亂了一些原始的藍牙外圍設備之后，我決定看看使用這些。

PS3 控制器幾乎是一個令人著迷的案例，從技術上講，它使用藍牙，但通過序列號有一個自定義配對過程。

我將我的 PS3 控制器連接到我的 PC 并使用 SixAxisPair 工具將其序列號設置為 01:02:03:04:05:06（我知道非常原始！）

我從這里得到了這個網站，這似乎是合法的....

使用 Wifi 和藍牙啟動 ESP32 項目時要注意的一件事是庫非常龐大！你炸掉大約 1Mb 的 ROM 只是為了獲得 BT 和 Wifi 堆棧，我相信有更輕的可用，但不是我可以使用 Arduino。

完成此操作后，我的輸入和輸出開始工作了！

現在我的游戲在哪里！

各種各樣的游戲

到目前為止，Arduboy 已經給我帶來了一個有趣的世界，它是我放在面包板上的第一個真正的硬件，然后焊接到原型板上并構建了我自己的 ESP32 版本，最后現在制作了一個電視輸出版本。我對我在這個生態系統中和周圍的樂趣感到非常滿意。我什至構建了一款令我引以為豪的游戲 Game Plug ArduRacer https://community.arduboy.com/t/arduracer-a-trackmania-type-time-trial-game/8850 ，它具有平滑滾動、放大功能起跑線和 10 個關卡為特色！

一個早期的控制臺原型（錯誤的芯片，但我保證我有一個非常相似的帶有按鈕的 Arduino Pro Micro）。

啟動和運行它的實際過程非常有趣。

最初我嘗試使用 Blinky 先生的圖書館

https://github.com/MrBlinky/Arduboy-homemade-package

這很棒，并且在不同的屏幕上為許多不同類型的 Arduboy 和 Arduino 的不同引腳做了訣竅。經過一堆錯誤的開始后，我找到了 ESPBoy https://www.espboy.com/的 ESP8266 轉換

一旦我抓住了這個，我做的第一件事就是讓它在它所構建的硬件上啟動并運行，所以我抓住了一個 ESP8266、一個兼容的屏幕和面包板，一直在研究它，直到我啟動并運行它（并且然后玩了一會兒游戲）

完成此操作后，接下來的步驟是更換處理器，進行了很多更改，但主要是刪除和更改庫。我將列出一些亮點

• PROGMEM 不是 ESP32 上的東西，刪除引用
• avr/pgmspace.h 已移至 ESP32 上的 pgmspace.h
• EEPROM不是很好，必須工作
• 音調不起作用，不得不重新編寫代碼，它仍然有點hacky
• 更改控件以使用 PS3 控制器
• 將輸出代碼大幅更改為線程化并輸出到電視
• 因為需要線程，我不得不修改每個游戲的代碼！

PROGMEM - 這有點簡單，你需要做的就是#define PROGMEM 沒有任何意義，等 viola，完成

avr/pgmspace.h - 我有點懶，在 Visual Studio Code 中對整個文件夾進行了完整的搜索和替換，這很快就解決了這個問題

Tones - 我寫了一些非常適用于詛咒地下墓穴的 hacky 代碼，我喜歡它！不幸的是，其他一些游戲也在為此苦苦掙扎……我應該稍后再研究一下

EEPROM - 我在游戲過程中運行良好，可以存儲它，但實際上它需要一個完整的實現，我希望它知道哪個游戲正在運行并將 EEPROM 文件存儲在 SPIFFS 分區上，這更像文件系統并允許文件，可能是與游戲名稱匹配的格式，并將特定游戲 EEPROM 存儲在 SPIFFS 上的文件中，因此它永遠不會被覆蓋。待定

PS3 控制器連接- PS3 庫實際上有一個經常運行的通知檢查，我只是將它的值存儲在一些全局變量中，然后我可以在 Arduboy2Core::buttonsState 過程中使用它來設置值。

電視輸出- Arduboy 有它自己的幀緩沖區，理想情況下我會使用它來避免代碼重復和復制，但它的水平條紋格式有點奇怪。緩沖區模仿您一次寫入幾個水平像素的屏幕的方式，這使得我的電視輸出代碼很難使用，所以我有一個過程，我把它放入 Arduboy 輸出代碼中，而不是輸出到屏幕，它準備緩沖區并使用鎖處理緩沖區的交換。有一個線程一直在運行，只是使用當前設置的輸出緩沖區進行 TV 輸出，當它們準備好時，它將獲取更改。

修改每個游戲的代碼- 這實際上非常有趣，因為它意味著源代碼兼容我想找到一種修改每個 Arduboy 游戲的方法，我研究了很多解決方案。但讓我先設置前提。

我需要為線程添加初始化代碼，電視輸出代碼對于它生成的 NTSC 信號非常敏感，所以我希望它本身有一個完整的核心。默認情況下，Wifi 和藍牙代碼也在默認使用的一個核心上運行。這對電視輸出來說是有問題的，所以我希望它在不同的核心上。

第一次嘗試- 手動修改游戲這是一件很痛苦的事情，并且不能對所有游戲進行維護或擴展。

第二次嘗試- 用我自己的替換主 ino 文件，同時將 ino 重命名為 mytvgame.cpp 或類似的，我能夠通過一兩個游戲擺脫這個問題，但由于一些原因而出現了一些問題。Ino 文件就像一個全局命名空間，可以按照您喜歡的任何順序定義函數（就像您在導入的頭文件中指定它們一樣），但是當我以編程方式生成頭文件時，我開始遇到更多錯誤。這是一個單一的源文件，一旦它們被復制到 CPP 文件中，它實際上就能夠從我的 Arduino INO 文件https://fossil-scm.org/home/doc/trunk/src/makeheaders.html制作標題。

第三次嘗試- 實際上我需要的只是將 setup() 和 loop() 重命名為其他名稱，然后創建自己的啟動和循環方法來調用它們！

我最近在 Python 上玩得很開心，并決定在其中編寫腳本。首先，瀏覽所有 GAMES 目錄，尋找與文件夾名稱匹配的 a.ino 文件（這是我從未理解的 Arduino IDE 限制，但謝謝！）

找到文件后，請進行備份（始終進行備份！）。然后復制到我愿意修改的文件，我運行了一些更改

最后，一旦完成所有磨機更改，它會使用我的新設置和循環創建一個新的 ino 文件，一旦完成，它就會調用重命名的游戲設置和循環方法

我的設置運行游戲設置代碼并為游戲邏輯循環設置線程。

我幾乎可以在這里做任何我想做的事情，目前它只是嘗試進行無線更新，但以后可能會添加一個 flash 菜單，如果我們有 SD 卡，你可以在設備上玩多個游戲

你會看到循環只是一種延遲方法。它不需要做任何 gameLogicLoop 線程負責運行原始循環代碼的事情。

其中一個不錯的功能是實際上使其可多次運行（有點冪等），因此每次運行它時，它都會修改原始文件而不是已經更改的文件，這對快速迭代有很大幫助。

從這里到哪里

如果您有興趣四處尋找，可以查看我的所有代碼

https://github.com/tonym128/ESP32_Arduboy

這個項目目前都在 tvout 分支下

我已經在 BSides Cape Town 2019 Badge 上運行了它，我在這里詳細介紹了徽章項目本身的軟件。

ESP32 電子紙顯示器

現在有了帶有 PS3 控制器的電視輸出，我認為這是最簡單、最快捷的方式來開始這一點并獲得一些樂趣。

我希你在我的旅程中發現了一些有趣的地方，如果你想聊聊這方面的任何事情，請給我留言，我很樂意參與。

在那之前，我會玩一些該死的地下墓穴。

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