STM32F103ZET6贪吃蛇游戏程序设计

ID:462746 · 发表于 2019-1-5 21:47

基于STM32F103的贪吃蛇

单片机源程序如下:

///***************************************************
//程序名:贪吃蛇
//平台:STM32F103ZET6精英版
//
//程序功能:贪吃蛇游戏,吃到食物后,速度增加,长度变长,咬到自己游戏结束,复位重新开始
//
//程序调用:自制手柄按键,AD产生随机数,正点原子4.3寸屏幕,FreeRTOS操作系统
//
//设计思路:创建若干任务,按键任务控制蛇方向,显示任务控制屏幕的显示与坐标更新,事件任务为数据处理任务,并控制着其他任务能否运行
//
//知识准备:AD采样,GPIO设置,FreeRTOS创建任务与挂起
//
//注意:屏幕被裁剪成4.3寸版本,其它屏幕请修改为原程序
//
///****************************************************
//系统文件
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
//内部驱动
#include "rand.h"
//外围电路
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "lcd_4_3.h"
//用户算法
#include "my_task.h"
#define GAME_WIDTH 480 //设置屏幕分辨率为800*480,为了维持正方形,分成80*48等分
#define GAME_HEIGHT 800
#define GAME_XPART 48
#define GAME_YPART 80
enum sta //枚举状态
{
OFF,//0
ON //1
} station;
enum dir //枚举贪吃蛇方向
{
UP, //上
DOWN, //下
LEFT, //左
RIGHT //右
}direction;
typedef struct //贪吃蛇重要参数集
{
u16 speed; //速度
u16 length; //长度
u16 energybuf; //能量缓存
u16 width; //蛇宽 //未使用
u16 life; //生命数 //未使用
u16 firstx; //蛇头坐标x
u16 firsty; //蛇头坐标y
u16 lastx; //蛇尾坐标x
u16 lasty; //蛇尾坐标y
u16 color; //蛇颜色 //未使用
}snakes;
snakes snake;
void Snake_Init(snakes * snake)//贪吃蛇参数初始化
{
snake->speed=5;
snake->length=10;
snake->energybuf=0;
snake->width=1;
snake->life=3;
snake->firstx=4;
snake->firsty=5;
snake->lastx=0;
snake->lasty=0;
snake->color=RED;
}
typedef struct //食物重要参数集
{
u16 energy ;//食物能量
u16 x ; //食物坐标x
u16 y ; //食物坐标y
}apples;
apples apple;
void Apple_Init(apples * apple)//食物参数初始化
{
apple->energy=1;
// apple->x=24; //坐标由随机数计算出来
// apple->y=40;
}
typedef struct //事件重要参数集
{
u16 Process ;//是否游戏暂停
u16 GameSta ;//是否游戏结束
u16 AppleSta;//食物状态
u16 Direction;//蛇前进方向
}events;
events event;
void Event_Init(events * event)//事件参数初始化
{
event->Process=ON;
event->GameSta=ON;
event->AppleSta=ON;
event->Direction=DOWN;//初始方向向下
}
typedef struct //贪吃蛇坐标参数
{
u16 x;
u16 y;
}axiss;
axiss snake_axis[100]; //设蛇身最大长度可以达到100
void Display(u16 x,u16 y,u16 color)//按照80*48的坐标映射到800*480的屏幕上
{
LCD_Fill(GAME_WIDTH/GAME_XPART*x,GAME_HEIGHT/GAME_YPART*y,GAME_WIDTH/GAME_XPART*(x+1),GAME_HEIGHT/GAME_YPART*(y+1),color);
}
void DisplayInit(void) //蛇身初始化,默认在该位置,并蛇头向下
{
u16 i;
for(i=0;i<5;i++)//将初始坐标存入蛇身坐标内
{
snake_axis[i].x=i;
snake_axis[i].y=0;
}
for(i=5;i<10;i++)
{
snake_axis[i].x=4;
snake_axis[i].y=i-4;
}
LCD_Clear(WHITE);
for(i=0;i<10;i++)
{
Display(snake_axis[i].x,snake_axis[i].y,RED);//按照初始坐标打印出蛇身
}
}
void GameOver(void)//游戏结束函数,打印"GAME OVER",挂起核心数据处理函数
{
LCD_ShowString(180,388,200,24,24,"GAME OVER !");
vTaskSuspend(EVENTTask_Handler);
}
//全局变量//////////////////////////////////////
int main(void)
{
delay_init(); //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
Rand_Adc_Init(); //随机数初始化
LED_Init(); //LED端口初始化
KEY_PLAY_Init(); //按键初始化,自制按键上/下/左/右/暂停,分别连接PF0/1/2/3/4,低电平接通
LCD_Init(0);//默认为竖屏模式
DisplayInit();//打印初始蛇身
Snake_Init(&snake);//贪吃蛇参数初始化
Apple_Init(&apple);//食物参数初始化
Event_Init(&event);//事件参数初始化
xTaskCreate((TaskFunction_t )start_task, //任务函数
(const char* )"start_task", //任务名称
(uint16_t )START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(void* )NULL, //传递给任务函数的参数
(UBaseType_t )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(TaskHandle_t* )&StartTask_Handler); //任务句柄
vTaskStartScheduler(); //开启任务调度
}
//开始任务任务函数
void start_task(void *pvParameters)
{
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
//创建贪吃蛇任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )snake_task,
(const char* )"snake_task",
(uint16_t )SNAKE_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )SNAKE_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&SNAKETask_Handler);
//创建食物任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )apple_task,
(const char* )"apple_task",
(uint16_t )APPLE_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )APPLE_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&APPLETask_Handler);
//创建事件任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )event_task,
(const char* )"event_task",
(uint16_t )EVENT_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )EVENT_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&EVENTTask_Handler);
//创建显示任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )display_task,
(const char* )"display_task",
(uint16_t )DISPLAY_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )DISPLAY_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&DISPLAYTask_Handler);
//创建闪烁任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )led_task,
(const char* )"led_task",
(uint16_t )LED_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )LED_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&LEDTask_Handler);
//创建输入任务
xTaskCreate((TaskFunction_t )key_task,
(const char* )"key_task",
(uint16_t )KEY_STK_SIZE,
(void* )NULL,
(UBaseType_t )KEY_TASK_PRIO,
(TaskHandle_t* )&KEYTask_Handler);
vTaskDelete(StartTask_Handler); //删除开始任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
//事件任务函数,核心数据处理函数
void event_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
if(event.GameSta==ON)//如果游戏正常则继续
{
if(event.Process==ON)//如果没有暂停则继续
{
switch(event.Direction)//检测按键情况,根据方向调整蛇头坐标
{
case UP:
{
snake.firsty-=1;
if(snake.firsty>GAME_YPART-1)
{
snake.firsty=GAME_YPART-1;
}
}break;
case DOWN:
{
snake.firsty+=1;
if(snake.firsty>GAME_YPART-1)
{
snake.firsty=0;
}
}break;
case LEFT:
{
snake.firstx-=1;
if(snake.firstx>GAME_XPART-1)
{
snake.firstx=GAME_XPART-1;
}
}break;
case RIGHT:
{
snake.firstx+=1;
if(snake.firstx>GAME_XPART-1)
{
snake.firstx=0;
}
}break;
}
snake.lastx=snake_axis[0].x;//保存下蛇尾坐标
snake.lasty=snake_axis[0].y;
if(snake.firstx==apple.x&&snake.firsty==apple.y)//如果此时的坐标与食物坐标相同
{
event.AppleSta=OFF; //食物被吃掉
snake.energybuf+=apple.energy;//蛇的能量加一
vTaskResume(APPLETask_Handler); //使能生成食物函数
}
vTaskResume(DISPLAYTask_Handler); //使能显示函数
}
}else GameOver();//如果游戏为结束状态则游戏结束
delay_ms(1000/snake.speed); //按照蛇的速度调整此核心数据处理函数的时间间隔
}
}
//输入任务函数,根据按键调整蛇的方向,数据处理函数之前最后一次按键视为有效
void key_task(void *pvParameters)
{
u8 key;
while(1)
{
key=KEY_PLAY_Scan(0);//按键扫描函数,此处是自制的手柄,上/下/左/右/暂停,分别连接PF0/1/2/3/4,低电平接通
switch(key)
{
case KEY_UP_PRES:
{
if(event.Direction!=DOWN)//如果当前方向与按键方向相反,则不响应
event.Direction=UP;
}break;
case KEY_DOWN_PRES:
{
if(event.Direction!=UP)
event.Direction=DOWN;
}break;
case KEY_LEFT_PRES:
{
if(event.Direction!=RIGHT)
event.Direction=LEFT;
}break;
case KEY_RIGHT_PRES:
{
if(event.Direction!=LEFT)
event.Direction=RIGHT;
}break;
case KEY_PASS_PRES://按下切换暂停/继续状态
{
event.Process=!event.Process;
}break;
}
delay_ms(20);//每20ms响应一次
}
}
//食物任务函数,食物被吃掉时触发此函数
void apple_task(void *pvParameters)
{
u16 flag,i;
while(1)
{
flag=1;
while(flag)//生成新的食物坐标
{
flag=0;
apple.x=Get_Rand()%(u16)(GAME_XPART);
apple.y=Get_Rand()%(u16)(GAME_YPART);
for(i=0;i<snake.length;i++) //食物坐标不能在蛇身上
{
if(snake_axis[i].x==apple.x&&snake_axis[i].y==apple.y)
{
flag++;
}
}
}
Display(apple.x,apple.y,RED);//按照坐标将食物显示出来
vTaskSuspend(APPLETask_Handler);//挂起任务
}
}
//贪吃蛇任务函数 ,此任务作废
void snake_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
//LED0=!LED0;
delay_ms(500);
}
}
//显示任务函数,显示蛇头,消去蛇尾,并更新蛇的坐标
void display_task(void *pvParameters)
{
u16 i;
while(1)
{
Display(snake.firstx,snake.firsty,RED);//显示蛇头
if(snake.energybuf==0) //如果没有吃到食物
{
Display(snake.lastx,snake.lasty,WHITE);//消去蛇尾
for(i=0;i<snake.length-1;i++)
{
snake_axis[i].x=snake_axis[i+1].x;//挨个更新坐标
snake_axis[i].y=snake_axis[i+1].y;
}
}else //如果吃到了食物
{
snake.energybuf--;//能量缓冲区减一
snake.length++; //蛇身加一
// if(snake.length%2==0)snake.speed++;
snake.speed++; //由于地图很大,故设置蛇身加一则速度加一
}
snake_axis[snake.length-1].x=snake.firstx;//最新的坐标更新为蛇头的坐标
snake_axis[snake.length-1].y=snake.firsty;
for(i=0;i<snake.length-1;i++)//检查有没有咬到自己
{
if(snake_axis[i].x==snake.firstx&&snake_axis[i].y==snake.firsty)
{
event.GameSta=OFF; //遍历蛇身坐标是否与蛇头坐标相同
}
}
vTaskSuspend(DISPLAYTask_Handler);
}
}
//闪烁任务函数,证明程序没有死机
void led_task(void *pvParameters)
{
while(1)
{
LED0=!LED0;
delay_ms(500);
}
}