Construire un jeu « Opération » géant animé type Lego Minifigure avec Arduino

Composants principaux

• 2 × Arduino UNO (1 pour servos, 1 pour audio MP3)
• 1 × Shield MP3 Adafruit (VS1053) + carte SD
• 6 × Servos MG90S (métal)
• 2 × Haut-parleurs 3 W / 4 Ω
• 12 × Roulements à billes 688Z (8×16×5 mm)
• Structure : MDF, PVC, impression 3D, usinage CNC

Architecture générale

Le projet « Frank » (le scientifique fou) et son monstre sont des figurines géantes style Lego. Le plateau de jeu (le lit) intègre des contacts en aluminium : quand les pinces touchent une zone, le circuit se ferme et déclenche son + animation.

Électronique : deux Arduino communicants

Arduino #1 — Shield MP3 (maître)

• Surveille 3 entrées GPIO (contacts aluminium).
• Joue le MP3 correspondant (02.mp3, 03.mp3, 04.mp3).
• Envoie une impulsion 5 V (300 ms) sur D5, D8 ou D9 vers l'Arduino servos.
• Gère le volume via deux boutons (A0, A1).

Arduino #2 — Pilotage 6 servos (esclave)

• Reçoit l'impulsion sur D2, D3, D4 (INPUT_PULLUP).
• Exécute une chorégraphie synchronisée (tête, bras, jambes) avec fonctions d'easing (cubique, bounce, élastique…).
• Utilise writeMicroseconds() pour un contrôle précis.

Mécanique : points clés

• Roulements 688Z comme axes de rotation (tête, bras).
• Supports imprimés 3D + cornes aluminium sur boulons 5/16".
• Ressorts d'assistance pour lever les bras.
• Câblage propre sous le lit (prototype sur MDF, puis intégration finale).

Code : extraits significatifs

Arduino Servos — fonction d'easing générique

int moveServo(Servo &s, int degStart, int degEnd,
              unsigned long dur, unsigned long delayStart,
              float (*easing)(float), unsigned long now) {
  if (now < delayStart) return 1;
  unsigned long tEnd = delayStart + dur;
  if (now > tEnd) return 0;
  float p = float(now - delayStart) / dur;
  p = easing(p);
  int usStart = map(degStart, 0, 180, 500, 2400);
  int usEnd   = map(degEnd,   0, 180, 500, 2400);
  int us = (usEnd > usStart) ?
           usStart + (usEnd - usStart) * p :
           usEnd   + (usStart - usEnd) * (1 - p);
  s.writeMicroseconds(us);
  return 1;
}

Arduino MP3 — détection et déclenchement

void loop() {
  int gpio2 = musicPlayer.GPIO_digitalRead(2);
  int gpio3 = musicPlayer.GPIO_digitalRead(3);
  int gpio4 = musicPlayer.GPIO_digitalRead(4);

  if (gpio2) { zap2(); }
  else if (gpio3) { zap3(); }
  else if (gpio4) { zap4(); }
  // gestion volume...
  delay(2);
}

void zap2() {
  audioPlay("02.mp3");
  activate(relayPin5);   // impulsion vers Arduino servos
  delay(6000);           // attend fin animation
  audioStop("02.mp3");
}

Résultat

Le dispositif a tenu une soirée complète d'Halloween sans faillir. Chaque « opération » déclenche une réplique audio (voix de Tony Stark) et une animation mécanique fluide grâce aux courbes d'easing.

Ressources

• Journal de construction détaillé : therpf.com
• Fichiers 3D sur Thingiverse (lien dans le projet original).