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基于STM32的贪吃蛇游戏设计(程序+硬件PCB文件+视频)

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ID:197252 发表于 2019-4-12 22:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
      学习嵌入式已经有两年多了，现在准备工作了，也已经从51单片机过度到ARM的STM32单片机，就想结合自己所学的东西做一个东西出来，于是就做了这个贪吃蛇游戏。
       本贪吃蛇游戏是的硬件CPU是STM32F103C8T6、显示液晶用的是诺基亚Nokia5510的屏幕、按键、电源稳压模块。
       为什么选择STM32，因为STM32的主频时钟高达72M，说白了就是速度快，内部资源丰富和大容量的flash和动态内存。液晶不选用LCD12864，本人自己认为那个蓝光屏幕看久了会眼花而且还有点笨重（纯属个人意见）。
       怎么在程序上实现贪吃蛇游戏设计呢，在这里感谢网上的个位大佬，核心程序基本上是借鉴的过来了。核心程序解决了，怎么显示在液晶上了，第一首先写一个画点函数，就是输入坐标就可以在对应的坐标点亮。nokia5510是84*48的像素点屏幕。其他的按键驱动函数就不在描述了。主要是本作者的表达能力不是很好，不在啰嗦了，直接上程序吧！

制作出来的贪吃蛇实物图如下：

运行结果（为了防腐蚀涂上了绿油）

运行结果（为了防腐蚀涂上了绿油）

焊接好STM32最小系统

焊接好STM32最小系统

实物

实物

下面链接是演示视频：
https://v.youku.com/v_show/id_XNDEzNTI4ODk0NA==.html

Altium Designer画的PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)
0.png

STM32单片机源程序如下:
  1. #include "lcd_5510.h"
  2. #include "Snake_Game.h"

  4. #define ElemType int
  5.         
  6. typedef struct node
  7. {
  8.     ElemType x,y;
  9.     struct node *prior;
  10.     struct node *next;
  11. } Node;

  13. Food food;                                        //全局变量//
  14. int add=10;                                        //总得分与每次吃食物得分//蛇长度计数;。

  16. u8 sleeptime=200;                //每次运行的时间间隔
  17. Snake snake;
  18. Node *Head;                                        //Node*food;//蛇头指针，食物指针
  19. u8 endgamestatus=0; //游戏结束的情况，1：撞到墙；2：咬到自己；3：主动退出游戏。

  21. //按键判断
  22. Fuct KEY_Test(void)
  23. {
  24.     Fuct sta=Null;
  25.     if(UP_ON)    sta = Up;
  26.     if(Down_ON)  sta =  Down;
  27.     if(Left_ON)  sta =  Left;
  28.     if(Right_ON) sta =  Right;
  29.     if(MODE_ON)         sta =  Puase;
  30.     if(RTN_ON)         sta =  Rtn;
  31.     return sta;
  32. }



  36. // 新建节点。成功，返回节点指针；否则，返回NULL。
  37. static Node* CreateNode()
  38. {
  39.     Node *newNode = NULL;
  40.     newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
  41.     if (newNode == NULL)
  42.         return NULL;
  43.     // 初始化新建节点前置节点和后置节点都是自己
  44.     newNode->prior = newNode->next = newNode;
  45.     return newNode;
  46. }

  48. // 创建表头  成功，返回0；否则，返回-1。
  49. int Link_Create()
  50. {
  51.     Head = CreateNode();
  52.     if (Head == NULL)
  53.         return -1;
  54.     return 0;
  55. }

  57. // 表头插入数据
  58. Node * Link_InsertFirst(Node*head)
  59. {
  60.     Node *newNode = CreateNode();
  61.     if (newNode == NULL)
  62.         return NULL;
  63.     newNode->next = head->next;
  64.     newNode->prior = head;
  65.     head->next->prior = newNode;
  66.     head->next = newNode;
  67.     return newNode;
  68. }

  70. //删除表尾数据
  71. Node* Link_DeleteLast(Node*head)
  72. {
  73.     Node *current = head->prior;
  74.     current->next->prior = current->prior;
  75.     current->prior->next = current->next;
  76.     return current;
  77. }



  81. //销毁双向循环链表L：
  82. void DestroyList(Node* head)
  83. {
  84.         Node* q,*p=head->next; /* p指向第一个结点 */
  85.         while(p!=head) /* p没到表头 */
  86.         {
  87.                 q=p->next;
  88.                 free(p);
  89.                 p=q;
  90.         }
  91.         free(head);
  92.      head=NULL;
  93. }
  94. /*=========显示蛇身===========*/
  95. void LCD_DrawPoint_Snake(Node *head)
  96. {
  97.     Node *current=head->next;
  98.     while(current!=head)//从头到为，输出蛇身
  99.     {
  100.         LCD_DrawPoint(current->x,current->y,ON);
  101.         current=current->next;
  102.     }
  103. }

  105. /*=========判断是否撞墙=============*/
  106. void cantcrosswall(Node*head)//不能穿墙
  107. {
  108.     Node *current = head->next;
  109.     if(current->x<=min_width ||current->x>=frame_width-1 ||current->y>=frame_height-1 || current->y<=min_height)
  110.     {
  111.         endgamestatus=1;//游戏结束的情况。3种情况
  112.     }
  113. }
  114. /*=========判断是否咬到了自己=============*/

  116. void biteself(Node*head)//
  117. {
  118.     Node *current=head->next;
  119.     Node *self=current->next;
  120.     while(self!=head)
  121.     {
  122.         if(self->x==current->x && self->y==current->y)
  123.         {
  124.                                           endgamestatus=2;
  125.         }
  126.         self=self->next;
  127.     }
  128. }

  130. u8 is_alive(Node*head)//判断是否存活
  131. {
  132.   biteself(head);//判断是否咬到自己
  133.         cantcrosswall(head);//判断是否到边界
  134.         return endgamestatus;
  135. }
  136. /*=========判断是否吃到食物=============*/
  137. FlagStatus  judgeCoordInFoods(Food *foods, Node *spot)
  138. {
  139.    Node * nextHead=spot->next;
  140.          if(nextHead->x>=foods->X[0])//如果蛇头在食物坐标范围内
  141.         if(nextHead->x<=foods->X[3])
  142.             if(nextHead->y>=foods->Y[0])
  143.                 if(nextHead->y<=foods->Y[3])
  144.                     return SET;//返回吃的食物
  145.     return RESET;//没吃的到
  146. }



  150. void DrawFood(Food *foods,u8 state)//画出食物
  151. {
  152.     for(int i=0; i<Food_Size; i++)
  153.     {
  154.         LCD_DrawPoint(foods->X[i], foods->Y[i],state);//显示食物
  155.     }
  156. }



  160. /*========产生随机食物=====*/
  161. void Gave_Food(Food *foods)
  162. {
  163.     do
  164.     {
  165.         foods->X[0]=(rand() % (77))+ 5;                //产生食物的范围
  166.         foods->Y[0]=(rand() % (41))+ 5;//（x-y）Y最大值  +z 最小值  
  167.     }
  168.     while(!((foods->X[0]>5)&&(foods->X[0]<80)&&(foods->Y[0]<40)&&(foods->Y[0]>9)));                        //判断是否在范围内
  169.     foods->X[1] = foods->X[0] + 1;
  170.     foods->X[2] = foods->X[0];
  171.     foods->X[3] = foods->X[0] + 1;
  172.     foods->Y[1] = foods->Y[0] ;
  173.     foods->Y[2] = foods->Y[0] + 1;
  174.     foods->Y[3] = foods->Y[0] + 1;
  175.     DrawFood(foods,ON);
  176. }

  178. /*=======吃到食物处理=======*/
  179. void update_food()  //吃到食物处理
  180. {
  181.     static        u16 time=0;
  182.           Node * nextHead=Head->next;
  183.     time++;
  184.     if(judgeCoordInFoods(&food,Head))//吃到食物
  185.     {
  186.         time=0;//食物更新时间清0
  187.         snake.len++;//蛇身长度+1
  188.         DrawFood(&food,OFF);//清除当前食物
  189.         Gave_Food(&food);//获取新食物
  190.         snake.scroe+=((snake.len+10)/10);//分数
  191.                         
  192.                                 LCD_ShowNum(10,0,snake.len,3);                                                                                        //显示长度
  193.                                 LCD_ShowNum(3,0,snake.scroe/100,3);                                                                        //显示
  194.                                 LCD_ShowNum(3,0,snake.scroe%100,3);                                                                        //显示
  195.         LCD_DrawPoint(nextHead->x,nextHead->y,ON);                //显示蛇头
  196.     }
  197.                 else
  198.                 {
  199.         nextHead=Link_DeleteLast(Head); //删除蛇最后一个元素
  200.                                 LCD_DrawPoint(nextHead->x,nextHead->y,OFF);//关掉蛇尾最后一个像素点
  201.         free(nextHead);//释放最后一个链表
  202.     }
  203.     if(time>100)//如果跟新时间到达之前没有吃到食物
  204.     {
  205.         time=0;//更新食物
  206.         DrawFood(&food,OFF);//关掉食物
  207.         Gave_Food(&food);//获取新食物
  208.     }
  209. }


  212. /*=========游戏暂停==========*/
  213. void pause()
  214. {
  215.   //  Disp_CZhuitu(6,8,2,10,Pause_char);
  216.     while(1)
  217.     {
  218.     //    delay_ms(300);
  219.         if(MODE_ON)
  220.             break;
  221.     }
  222. //    Disp_CZhuitu(6,8,2,10,jie_char);
  223. }


  226. /*=========控制游戏==========*/
  227. void gamecircle()//控制游戏
  228. {
  229.     Fuct Sta=KEY_Test();

  231.     if(Sta==Up&& snake.dir!=Down)//如果上按键按下 且蛇运动方向不为下
  232.     {
  233.         snake.dir=Up;//蛇方向为上
  234.     }
  235.     else if(Sta==Down&& snake.dir!=Up)
  236.     {
  237.         snake.dir=Down;
  238.     }
  239.     else if(Sta==Left&& snake.dir!=Right)
  240.     {
  241.         snake.dir=Left;
  242.     }
  243.     else if( Sta==Right&& snake.dir!=Left)
  244.     {
  245.         snake.dir=Right;
  246.     }
  247.     else if(Sta==Puase)//如果暂停键按下
  248.     {
  249.         pause();
  250.     }
  251.     else if(Sta==Rtn)
  252.     {
  253.        endgamestatus=3;
  254.     }
  255. }



  259. /*=========蛇移动==========*/
  260. void move_snake()//蛇前进,上U,下D,左L,右R
  261. {   
  262.           Node*nextHead;
  263.     Node * currot=Head->next;
  264.     nextHead=Link_InsertFirst(Head);//在蛇头添加一个元素
  265.     switch(snake.dir)
  266.     {
  267.         case Up:
  268.             nextHead->x=currot->x;
  269.             nextHead->y=currot->y-1;
  270.             break;
  271.         case Down:
  272.             nextHead->x=currot->x;
  273.             nextHead->y=currot->y+1;
  274.             break;
  275.         case Left:
  276.             nextHead->x=currot->x-1;
  277.             nextHead->y=currot->y;
  278.             break;
  279.         case Right:
  280.             nextHead->x=currot->x+1;
  281.             nextHead->y=currot->y;
  282.             break;
  283.     }
  284.                 LCD_DrawPoint(nextHead->x,nextHead->y,ON);//显示添加的元素
  285. }


  288. //显示游戏界面
  289. void game_ucos()
  290. {
  291.         LCD_prints_68(0, 0, "SC:");
  292.         LCD_prints_68(7, 0,"Ln:");
  293.         LCD_DrawLine(0,8,83,8);
  294.         LCD_DrawLine(0,8,0,47);
  295.         LCD_DrawLine(0,47,83,47);
  296.         LCD_DrawLine(83,47,83,8);
  297. }



  301. /*=========初始化游戏===========*/
  302. void init_snake(u8 grade)
  303. {
  304.     int i;
  305.           Node *list=NULL;
  306.             if(grade==2)
  307.         snake.speed=120;
  308.     else if(grade==3)
  309.         snake.speed=70;
  310.                  else if(grade==4)
  311.         snake.speed=40;

  313. //=============蛇初始化==============//               
  314.                 snake.dir=Right;
  315.                 endgamestatus=0;
  316.                 snake.len=10;
  317.     Link_Create();
  318.     for(i=0; i<snake.len; i++)
  319.     {
  320.         list=Link_InsertFirst(Head);
  321.         list->x=frame_width/2+i;
  322.         list->y=frame_height/2;
  323.     }
  324.     LCD_DrawPoint_Snake(Head);
  325. //=============界面初始化==============//
  326.                 snake.scroe=0;
  327.                
  328.                 LCD_ShowNum(10,0,snake.len,3);                                //显示长度
  329.                 LCD_ShowNum(3,0,snake.scroe%1000,3);                                        //显示分数
  330.                 LCD_ShowNum(3,0,snake.scroe/100,3);                                        //显示分数
  331.                 LCD_ShowNum(3,0,snake.scroe%100,3);                                        //显示分数
  332.                 Gave_Food(&food);
  333. }

  335. void remove_snake(Node *head)
  336. {
  337.     Node *current=head->next;
  338.     while(current!=head)//从头到为，输出蛇身
  339.     {
  340.         LCD_DrawPoint(current->x,current->y,OFF);
  341.         current=current->next;
  342.     }
  343. }


  346. int Play(u8 grade)
  347. {
  348.    init_snake(grade);
  349.                 game_ucos();
  350.         while(1)
  351.     {
  352.         gamecircle();        //游戏控制
  353.         move_snake(); //移动蛇身
  354.                           update_food(); //是否产生食物
  355.         delay_ms(snake.speed); //移动速度snake.speed
  356.         if(is_alive(Head)) //蛇的死活(撞墙或自食)
  357.         {  
  358.                                           DestroyList(Head);
  359.                                                 DrawFood(&food,OFF);//清除当前食物
  360.                                                 LCD_Clear_Cache();
  361.                                         while(KEY_Test()==0);
  362.                                         RLCD_vertical_vrintch(game_icon);
  363.                                         LCD_clr_scr();
  364.                                         interface();
  365.                                         return 0;
  366.         }
  367.     }
  368. }


  371. //进入难度选择
  372. void Start_game()
  373. {
  374.         int key,num=2;
  375.         interface();
  376.         while(1)
  377.         {
  378.                 LCD_prints_68(3, 0,"Difficult");
  379.                 LCD_ShowNum(5,2,1,1);                                        //显示分数
  380.                 LCD_ShowNum(5,3,2,1);                                        //显示分数
  381.                 LCD_ShowNum(5,4,3,1);                                        //显示分数
  382.                 LCD_printc_68(3, num, '>');
  383.                
  384.                 key=KEY_Test();

  386.                 switch (key)
  387.                 {
  388.                         case Up:
  389.                                                         LCD_printc_68(3, num, ' ');
  390.                                                         num ++;
  391.                                                         if(num >=5) num =2;
  392.                                                         LCD_printc_68(3, num, '>');
  393.                                                         delay_ms(100) ;break ;
  394.                         case Down:         
  395.                                                                 LCD_printc_68(3, num, ' ');
  396.                                                                 num --;
  397.                                                                 if(num <=1) num =4;
  398.                                                                 LCD_printc_68(3, num, '>');
  399.                                                                 delay_ms(100);break ;
  400.                         case Puase:
  401.                                                                         LCD_clr_scr();
  402.                                                                         Play(num);break ;
  403.                         
  404.                         default : break;
  405.                 }
  406.         }
  407. }

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0.png
附件有源程序和PCB文件
全部资料51hei下载地址：
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ID:336842 发表于 2019-4-13 20:23 | 显示全部楼层
您好，请问能上传仿真图吗
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ID:197252 发表于 2019-4-14 16:46 | 显示全部楼层
一只猫的过客 发表于 2019-4-13 20:23
您好，请问能上传仿真图吗

没有仿真的文件，直接做出硬件在线调试的。
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ID:446097 发表于 2019-6-10 21:49 | 显示全部楼层
13321764316 发表于 2019-4-14 16:46
没有仿真的文件，直接做出硬件在线调试的。

楼主有硬件清单吗？
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ID:785431 发表于 2020-6-21 14:37 | 显示全部楼层
矩阵是什么？

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ID:691090 发表于 2020-7-15 16:06 | 显示全部楼层
请问LCD1602显示屏可以做不？
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