【使用51单片机驱动1.54英寸墨水屏做一个简洁的贪吃蛇游戏】

1.硬件信息2.界面设计3.程序流程

3.1 游戏初始化3.2 生成食物坐标3.3 获取前进方向3.4 蛇的坐标更新3.5 碰撞检测3.6 输出界面3.7 主函数 4 结果展示

本文使用的是STC15W408AS型号的51单片机，自己做的一个带按键的小系统，显示屏使用的是某宝上买的1.54英寸的墨水屏，一共有200 * 200个像素点。所以整个游戏界面的坐标按照200 * 200进行设计。

既然是简洁版的贪吃蛇，那么显示界面就一切从简了，如下图所示。只要搞懂了基本的设计思路在此基础上还是可以搞复杂的。（0_0）

首先是游戏场地，在四周是宽度为8个像素的墙壁，如果蛇头碰撞到墙壁那么游戏结束，也就是说蛇头的坐标超出规定范围就游戏结束。
为方便计算，在原本200 * 200像素的基础上，我把8 * 8作为一个游戏像素，也就是映射为25 * 25个像素。把8 * 8像素的左上角作为坐标的话，蛇的活动范围就在(1,1)到(23,23)。

贪吃蛇游戏涉及到蛇的移动、食物生成、碰撞检测、方向控制和界面输出。所以整个程序的设计可以按照以下步骤：

1.游戏初始化
2.生成食物坐标
3.获取前进方向
4.蛇的坐标更新
5.碰撞检测（墙壁，蛇身和实物）
6.输出界面

大致的程序流程：

游戏一开始我设计的是蛇的长度为3，初始方向向右。由于51单片机不好实现链表，这里直接用数值存储蛇的每个游戏像素坐标。本文设计最大长度为20，超过20游戏结束。以下是相关的变量初始化。

u8 snake_len=3;	//蛇的长度
u8 snake_xy[20][2]={{5,3},{4,3},{3,3}};	//初始蛇坐标
u8 sanke_tempxy[2]={5,3};		//保存尾坐标
char direction_xy[2]={1,0};		//前进方向
u8 food_xy[2]={4,5};		//食物坐标
u8 gemeover=0;	//0位继续 1死亡结束 2通过结束 
bit eat=0;		//是否吃到食物

其中前进方向用在后面的蛇头坐标计算中。

使用rand()函数生成1到23的随机数作为食物的生成坐标，且生成的坐标不能和蛇身重合。
需要包含头文件 #include

void Food_GetXY(void)
{
	u8 ture=0; //生成的值不能和蛇身坐标重合
	u8 i=0;
	
	if(eat)
	{
		while(!ture)
		{
			ture = 1;
			food_xy[0] = (rand()%22)+1;		//1-23
			for(i=0;i 
3.3 获取前进方向 
在主函数中一直循环获取按键键值，更新前进方向：
 
key_get = Key_Scan2();
if(key_get)
{
	switch(key_get){
		case 1:{
			direction_xy[0] = 0;
			direction_xy[1] = 1;
			break;}
		case 2:{
			direction_xy[0] = 1;
			direction_xy[1] = 0;
			break;}
		case 4:{
			direction_xy[0] = -1;
			direction_xy[1] = 0;
			break;}
		case 8:{
			direction_xy[0] = 0;
			direction_xy[1] = -1;
			break;}
	}
	key_get = 0;
}
 
其中的按键获取函数是无去抖等待的，需要的可以参考：
 STM32定时器实现不加延时的三种独立按键获取函数——返回1次，多次和长短按键
 
3.4 蛇的坐标更新 
先保存下蛇尾的坐标，后面碰撞检测的时候如果吃到食物需要用于增加蛇身长度。
 然后，从后往前更新蛇身坐标。
 最后，按照前进方向更新蛇头坐标。
 
void Snake_UpdateXY(void)
{
	u8 i=0;
	
	sanke_tempxy[0] = snake_xy[snake_len-1][0];		//保存尾坐标
	sanke_tempxy[1] = snake_xy[snake_len-1][1];
	
	for(i=snake_len;i>0;i--)						//从后往前更新蛇身坐标
	{
		snake_xy[i][0] = snake_xy[i-1][0];
		snake_xy[i][1] = snake_xy[i-1][1];
	}
	
	snake_xy[0][0] += direction_xy[0];				//按照前进方向更新蛇头坐标
	snake_xy[0][1] += direction_xy[1];
	
}
 
3.5 碰撞检测 
超出游戏界面范围的话游戏结束，蛇身超过20游戏通过。
 
void Snake_Crash(void)						//碰撞判断
{
	u8 i=0;
	
	if((snake_xy[0][0]>23 || snake_xy[0][0]<1)||(snake_xy[0][1]>23 || snake_xy[0][1]<1))	//蛇头碰到边框
		gemeover = 1;
	
//	for(i=1;i 
3.6 输出界面 
通过游戏坐标，这边调用的是墨水屏的显示函数，游戏用在其他地方的话可以忽略这节。
 
void Show_Updaet(void)
{
	u8 i=0;
	
	EPD_Dis_Part(0,0,gImage_main_1,200,8,OFF); 			//边框
	EPD_Dis_Part(192,8,gImage_main_1,8,192,OFF); 
	EPD_Dis_Part(0,8,gImage_main_1,8,192,OFF); 
	EPD_Dis_Part(8,192,gImage_main_1,184,8,OFF); 
	
	
	if(gemeover==1)
	{
		EPD_Dis_Part(110,72,gImage_num[4],35,56,NEG); 	//失败界面
		EPD_Dis_Part(150,72,gImage_num[4],35,56,NEG); 
	}
	else if(gemeover==2)
	{
		EPD_Dis_Part(110,72,gImage_num[6],35,56,NEG); 	//通关界面
		EPD_Dis_Part(150,72,gImage_num[6],35,56,NEG); 
	}		
	else
	{
		for(i=0;i 
3.7 主函数 
int main()
{
//	uchar i;
	u8 key_get=0;
	
	system_init();

	while(1)
	{
		if(gemeover)	//游戏结束
		{
			return 0;
		}
		key_get = Key_Scan2();	//获取按键
		if(key_get)
		{
			switch(key_get){			//获取前进方向
				case 1:{
					direction_xy[0] = 0;
					direction_xy[1] = 1;
					break;}
				case 2:{
					direction_xy[0] = 1;
					direction_xy[1] = 0;
					break;}
				case 4:{
					direction_xy[0] = -1;
					direction_xy[1] = 0;
					break;}
				case 8:{
					direction_xy[0] = 0;
					direction_xy[1] = -1;
					break;}
			}
			key_get = 0;
		}
		
		if(system_ctr&0x01 && !isEPD_W21_BUSY)	//每隔500ms进一次进行游戏更新
		{
			Show_clear_snake();	//清屏
			Food_GetXY();	//生成食物坐标
			Snake_UpdateXY();//蛇的坐标更新
			Snake_Crash();	//碰撞检测
			Show_Updaet();	//输出界面
			system_ctr &= ~0x01;
		}
		
	}
	
	return 0;
}
 
4 结果展示 
最后来看下效果吧，这个墨水屏更新显示太慢了，导致游戏不能快点刷新，体验极差（0-0），显示的动图这是快了4倍的速度。本文如果对你有帮助的话就点个赞吧。