《貪吃蛇》是一款經(jīng)典的懷舊游戲，也是微控制器必須編寫(xiě)的程序。

采用51單片機(jī)最小開(kāi)發(fā)板，由8位自制獨(dú)立按鍵控制。單片機(jī)芯片為STC89C52RC，晶振為@12.000 mhz。8X8LED點(diǎn)陣屏模塊由MAX7219驅(qū)動(dòng)，MAX7219包含一個(gè)自動(dòng)掃描電路。你只需要把要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到芯片寄存器。這是非常容易使用和推薦。

組件需求

?STC89C52RC

?51單片機(jī)

?晶體

步驟1：原理分析

1. 檢測(cè)矩陣鍵盤(pán)鍵

延遲不能用來(lái)消除抖動(dòng)，因?yàn)樗鼤?huì)阻塞程序。

使用計(jì)時(shí)器每20ms調(diào)用中斷函數(shù)中的檢測(cè)函數(shù)(跳過(guò)debounce)，檢測(cè)按下了哪個(gè)鍵，判斷是短按、長(zhǎng)按還是釋放，并將相應(yīng)的鍵碼值保存到一個(gè)變量中，然后在主函數(shù)中獲取鍵碼值來(lái)控制游戲運(yùn)行。在游戲中，短按方向鍵和長(zhǎng)按方向鍵會(huì)改變蛇頭的方向，使控制更加準(zhǔn)確。

2. 蛇體數(shù)據(jù)的保存

使用一個(gè)字節(jié)來(lái)保存一個(gè)點(diǎn)在蛇身上的位置。十位(1~8)表示列，從左到右依次為1~8列;個(gè)位(1~8)表示行，從上到下依次為1~8行。8X8點(diǎn)陣屏幕總共有64個(gè)點(diǎn)，因此總共需要保存64個(gè)無(wú)符號(hào)字符變量?？梢远x一個(gè)一維數(shù)組SnakeBody來(lái)保存蛇的身體數(shù)據(jù)。

使用變量SnakeHead保存蛇頭對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的索引在數(shù)組SnakeBody中(范圍：0~63)。

使用另一個(gè)變量SnakeLength保存蛇的長(zhǎng)度。

3. 蛇的運(yùn)動(dòng)和展示

點(diǎn)陣屏幕有64個(gè)點(diǎn)，一個(gè)字節(jié)可以控制8個(gè)點(diǎn)。要顯示的數(shù)據(jù)總共需要8個(gè)字節(jié)。定義一個(gè)顯示緩沖數(shù)組DisplayBuffer來(lái)保存要顯示的數(shù)據(jù)。在蛇移動(dòng)后，或者蛇吃了食物產(chǎn)生新的食物后，需要將數(shù)據(jù)更新到顯示緩沖數(shù)組DisplayBuffer中，然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入MAX7219芯片的寄存器中。代碼還定義了一個(gè)中間緩沖區(qū)數(shù)組MiddleBuffer(首先將數(shù)據(jù)更新到MiddleBuffer，然后將MiddleBuffer中的64個(gè)0或1數(shù)據(jù)組合成8個(gè)字節(jié))。實(shí)際上，您不需要定義這個(gè)數(shù)組。您可以直接通過(guò)AND、OR、shift等操作將數(shù)據(jù)更新到顯示緩沖區(qū)數(shù)組DisplayBuffer中。同時(shí)，保存蛇體數(shù)據(jù)的數(shù)組SnakeBody中的數(shù)據(jù)也必須同步更新。

4. 檢測(cè)到蛇頭撞在墻上和身體上

撞墻檢測(cè)：如果移動(dòng)后的新蛇頭在數(shù)組SnakeBody中的數(shù)據(jù)個(gè)位數(shù)小于1，十位小于1，個(gè)位數(shù)大于8，十位大于8，則表示它已經(jīng)撞墻了。游戲結(jié)束了。

身體碰撞檢測(cè)：如果新蛇頭的緩存數(shù)組中對(duì)應(yīng)位的數(shù)據(jù)為1，則表示它已經(jīng)撞擊了身體。游戲結(jié)束了。

5. 創(chuàng)造真正的隨機(jī)食物

每次按下一個(gè)按鈕，定時(shí)器0 (TL0)的下八位作為種子，由隨機(jī)函數(shù)rand生成兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，確定點(diǎn)陣屏幕上的一個(gè)點(diǎn)，以確定該位置是否為蛇體。如果不是，這是創(chuàng)建的食物的位置。如果是，則在此位置周?chē)阉?，直到找到空位置?

6. 控制蛇頭的方向

如上面代碼所示，按下按鈕后，如果按鈕對(duì)應(yīng)的方向與蛇頭的運(yùn)動(dòng)方向不是相反，則會(huì)改變蛇頭方向變量direction的值。然而，這有一個(gè)問(wèn)題。如果在下一個(gè)移動(dòng)之前按鈕被按多次，游戲可能結(jié)束。例如，在下一步行動(dòng)之前，蛇“右轉(zhuǎn)”之后，如果繼續(xù)“右轉(zhuǎn)”，就會(huì)擊中蛇的身體(蛇的第二點(diǎn)，也就是蛇頭的下一個(gè)點(diǎn))。

解決方案是定義另一個(gè)變量LastDirection來(lái)記錄最后一次移動(dòng)的方向。注意，方向的值應(yīng)該賦給LastDirection，以便在蛇移動(dòng)后更新，這樣可以解決上面的問(wèn)題。

7. 向上、向下、向左和向右滾動(dòng)顯示

滾動(dòng)顯示函數(shù)的輸入?yún)?shù)是：數(shù)組的第一個(gè)地址(即數(shù)組名)和偏移量offset。所述數(shù)據(jù)通過(guò)移位、和等操作進(jìn)行處理，然后寫(xiě)入顯示緩存陣列。如果不熟悉的話(huà)，建議大家了解一下指針的應(yīng)用。

步驟2：模塊代碼

1.定時(shí)器0

2. 8個(gè)獨(dú)立按鈕

3. 8X8LED點(diǎn)陣屏(MAX7219驅(qū)動(dòng))

步驟3：效果顯示

4 .結(jié)論

這個(gè)小游戲的關(guān)鍵在于真隨機(jī)數(shù)的生成，蛇數(shù)據(jù)的保存，蛇體的移動(dòng)，碰撞檢測(cè)，按鈕檢測(cè)，LED點(diǎn)陣屏幕的掃描顯示，字符的滾動(dòng)顯示，各種標(biāo)志的使用。

本文編譯自hackster.io