Construcción de Galaga con Arduino y Pantalla OLED

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#include <Arduino.h>

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

void inicializarEnemigos();

// ----------------------------------------------------
// --- 1. DEFINICIONES DE HARDWARE Y CONSTANTES ---
// ----------------------------------------------------

// Definición de la Pantalla OLED 128x32
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 32
#define OLED_RESET -1 // Pin de Reset
// Inicialización de la pantalla usando la dirección I2C 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// Definición de Pines de Control
#define PIN_BTN_DER 2
#define PIN_BTN_IZQ 3
#define PIN_BTN_DISPARO 4

// Constantes Físicas del Juego
#define NAVE_W 5             // Ancho de la nave del jugador
#define NAVE_H 5             // Altura de la nave del jugador
#define VEL_NAVE 2           // Velocidad de movimiento por paso
#define PROYECTIL_W 1        // Ancho del proyectil
#define PROYECTIL_H 3        // Altura del proyectil
#define VEL_PROYECTIL 3      // Velocidad de ascenso del proyectil
#define ENEMIGO_W 6          // Ancho de los enemigos
#define ENEMIGO_H 3          // Altura de los enemigos
#define MAX_ENEMIGOS 5       // Número total de enemigos en el escuadrón
#define MAX_PROYECTILES 1    // Límite de proyectiles en pantalla a la vez


int contadorEnemigos = MAX_ENEMIGOS;
// ----------------------------------------------------
// --- 2. ESTRUCTURAS Y VARIABLES GLOBALES ---
// ----------------------------------------------------

// Estructura para la Nave del Jugador
struct Nave {
  int x; // Coordenada x de la esquina superior izquierda
};

// Estructura para los Proyectiles (Misiles)
struct Proyectil {
  int x, y; // Coordenadas
  bool activo; // Estado (en vuelo o no)
};

// Estructura para los Enemigos
struct Enemigo {
  int x, y; // Coordenadas
  bool vivo; // Estado de vida
  int velX; // Dirección y velocidad de movimiento horizontal
};

Nave jugador = {SCREEN_WIDTH / 2}; // Inicializa la nave en el centro
Proyectil misil[MAX_PROYECTILES];
Enemigo escuadron[MAX_ENEMIGOS];

int puntuacion = 0;
bool juegoActivo = true;

// ----------------------------------------------------
// --- 3. FUNCIONES DE DIBUJO ---
// ----------------------------------------------------

/**
 * Dibuja la nave del jugador en la posición y el tamaño predefinidos.
 * @param x Posición horizontal (esquina superior izquierda).
 */
void dibujarNave(int x) {
  // Posición Y fija cerca del fondo de la pantalla
  int y = SCREEN_HEIGHT - NAVE_H;
  // Dibujar la nave como un rectángulo relleno para visibilidad
  display.drawRect(x, y, NAVE_W, NAVE_H, SSD1306_WHITE);
  display.fillRect(x + 1, y + 1, NAVE_W - 2, NAVE_H - 2, SSD1306_WHITE);
}

/**
 * Dibuja un solo enemigo.
 * @param x Posición horizontal (esquina superior izquierda).
 * @param y Posición vertical (esquina superior izquierda).
 */
void dibujarEnemigo(int x, int y) {
  display.drawRect(x, y, ENEMIGO_W, ENEMIGO_H, SSD1306_WHITE);
  // Pequeño detalle interno para darle forma
  display.drawPixel(x + 3, y + 2, SSD1306_WHITE);
}

/**
 * Dibuja un proyectil.
 * @param x Posición horizontal (esquina superior izquierda).
 * @param y Posición vertical (esquina superior izquierda).
 */
void dibujarProyectil(int x, int y) {
  display.drawRect(x, y, PROYECTIL_W, PROYECTIL_H, SSD1306_WHITE);
}

/**
 * Borra la pantalla y redibuja todos los elementos del juego:
 * puntuación, nave, proyectiles y enemigos.
 */
void dibujarTodo() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);

  // 1. Dibujar Puntuación
  display.setCursor(0, 0);
  display.print(F("SCORE: "));
  display.print(puntuacion);

  // 2. Dibujar Nave
  dibujarNave(jugador.x);

  // 3. Dibujar Proyectiles
  for (int i = 0; i < MAX_PROYECTILES; i++) {
    if (misil[i].activo) {
      dibujarProyectil(misil[i].x, misil[i].y);
    }
  }

  // 4. Dibujar Enemigos
  for (int i = 0; i < MAX_ENEMIGOS; i++) {
    if (escuadron[i].vivo) {
      dibujarEnemigo(escuadron[i].x, escuadron[i].y);
    }
  }

  display.display(); // Envía el buffer a la pantalla física
}

/**
 * Muestra la pantalla de Game Over y la puntuación final.
 */
void pantallaGameOver() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(2);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(10, 5);
  display.println(F("GAME OVER"));
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(10, 25);
  display.print(F("Puntaje Final: "));
  display.print(puntuacion);
  display.display();
  delay(8000); // Muestra por 5 segundos

  // Reiniciar estado del juego
  puntuacion = 0;
  jugador.x = SCREEN_WIDTH / 2;
  // Se llama a inicializarEnemigos() al salir de la función
  inicializarEnemigos();
  juegoActivo = true;
}

// ----------------------------------------------------
// --- 4. FUNCIONES DE LÓGICA DE JUEGO ---
// ----------------------------------------------------

/**
 * Inicializa el escuadrón de enemigos en sus posiciones iniciales.
 */
void inicializarEnemigos() {
  for (int i = 0; i < MAX_ENEMIGOS; i++) {
    escuadron[i].x = 10 + i * 20; // Espaciado horizontal
    escuadron[i].y = 5; // Fila superior
    escuadron[i].vivo = true;
    escuadron[i].velX = 1; // Dirección inicial a la derecha
  }
}

/**
 * Lee el estado de los botones y actualiza la posición del jugador
 * y el disparo de proyectiles.
 */
void leerEntradas() {
  // Los botones están en modo INPUT_PULLUP, por lo que LOW significa presionado.

  // Movimiento a la izquierda
  if (digitalRead(PIN_BTN_IZQ) == LOW) {
    jugador.x -= VEL_NAVE;
    if (jugador.x < 0) jugador.x = 0;
  }

  // Movimiento a la derecha
  if (digitalRead(PIN_BTN_DER) == LOW) {
    jugador.x += VEL_NAVE;
    if (jugador.x > SCREEN_WIDTH - NAVE_W) jugador.x = SCREEN_WIDTH - NAVE_W;
  }

  // Disparo (Solo se permite 1 proyectil activo a la vez)
  if (digitalRead(PIN_BTN_DISPARO) == HIGH) {
    if (!misil[0].activo) {
      // Posiciona el proyectil centrado encima de la nave
      misil[0].x = jugador.x + (NAVE_W / 2) - (PROYECTIL_W / 2);
      misil[0].y = SCREEN_HEIGHT - NAVE_H - PROYECTIL_H - 1;
      misil[0].activo = true;
    }
  }
}

/**
 * Mueve los proyectiles activos hacia arriba y los desactiva si salen de la pantalla.
 */
void actualizarProyectiles() {
  for (int i = 0; i < MAX_PROYECTILES; i++) {
    if (misil[i].activo) {
      misil[i].y -= VEL_PROYECTIL;
      // Desactivar si sale de la pantalla (y < 0)
      if (misil[i].y < 0) {
        misil[i].activo = false;
      }
    }
  }
}

/**
 * Mueve los enemigos horizontalmente y maneja la inversión de dirección
 * y el descenso al tocar los bordes.
 */
void actualizarEnemigos() {
  bool bordeAlcanzado = false;

  // 1. Mover enemigos y chequear si se alcanzó un borde
  for (int i = 0; i < MAX_ENEMIGOS; i++) {
    if (escuadron[i].vivo) {
      escuadron[i].x += escuadron[i].velX;

      if (escuadron[i].x <= 0 || escuadron[i].x >= SCREEN_WIDTH - ENEMIGO_W) {
        bordeAlcanzado = true;
      }
    }
  }

  // 2. Si se alcanzó un borde, invertir dirección y descender
  if (bordeAlcanzado) {
    for (int i = 0; i < MAX_ENEMIGOS; i++) {
      if (escuadron[i].vivo) {
        escuadron[i].velX *= -1; // Invertir
        escuadron[i].y += ENEMIGO_H + 2; // Descender (salto vertical)

        // Colisión con el jugador (El enemigo ha llegado al fondo)
        if (escuadron[i].y >= SCREEN_HEIGHT - NAVE_H) {
          juegoActivo = false; // Game Over
        }
      }
    }
  }
}

/**
 * Comprueba las colisiones entre proyectiles y enemigos (AABB).
 */
void chequearColisiones() {
  for (int i = 0; i < MAX_PROYECTILES; i++) {
    if (misil[i].activo) {
      for (int j = 0; j < MAX_ENEMIGOS; j++) {
        if (escuadron[j].vivo) {
          // Chequeo de colisión AABB (Axis-Aligned Bounding Box)
          // Si el proyectil y el enemigo se superponen en X y Y:
          if (misil[i].x < escuadron[j].x + ENEMIGO_W &&
              misil[i].x + PROYECTIL_W > escuadron[j].x &&
              misil[i].y < escuadron[j].y + ENEMIGO_H &&
              misil[i].y + PROYECTIL_H > escuadron[j].y)              
          {
            // Impacto: desactivar misil, matar enemigo, aumentar puntuación
            misil[i].activo = false;
            escuadron[j].vivo = false;
            puntuacion += 10;
            contadorEnemigos--;
              if(contadorEnemigos <= 0){       
                contadorEnemigos = MAX_ENEMIGOS;         
                inicializarEnemigos();
              }
          }
        }
      }
    }
  }
}

// ----------------------------------------------------
// --- 5. SETUP (Configuración Inicial) ---
// ----------------------------------------------------

void setup() {
  // Configuración de Pines de Botón con Pull-up Interno
  pinMode(PIN_BTN_IZQ, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PIN_BTN_DER, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PIN_BTN_DISPARO, INPUT_PULLUP);

  // Inicialización de la pantalla OLED
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) { 
    // Si falla la inicialización, nos quedamos en un bucle infinito
    for(;;); 
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(3);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(10, 5);
  display.println(F("GALAGA"));
  display.display();
  delay(5000); // Pequeño saludo inicial
  display.clearDisplay();

  // Inicialización de las entidades del juego
  inicializarEnemigos();
  for (int i = 0; i < MAX_PROYECTILES; i++) {
    misil[i].activo = false;
  }
}

// ----------------------------------------------------
// --- 6. LOOP (Bucle Principal del Juego) ---
// ----------------------------------------------------

void loop() {
  if (juegoActivo) {
    leerEntradas();
    actualizarProyectiles();
    actualizarEnemigos();
    chequearColisiones();
    dibujarTodo();
    
    // Control de velocidad del juego: 30ms = ~33 FPS
    delay(50); 
  } else {
    pantallaGameOver();
    // Al salir de pantallaGameOver, juegoActivo vuelve a ser true y loop reinicia.
  }
}