基于51单片机贪吃蛇游戏设计资料.docx
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基于51单片机贪吃蛇游戏设计资料
摘要
本文设计了一款新颖的以单片机为控制核心的贪食蛇游戏系统。
所设计的贪食蛇能完成移动、吃食物和摆放游戏自动输出的食物、使之默认出现3节蛇身、吃到每个随机点数而得分等功能。
硬件设计包括LED模块、键盘模块、供电模块驱动模块和下载模块。
软件采用C语言编程,方便灵活,大大加快了软件开发速度,缩短了开发周期,并且便于移植。
为提高开发效率和硬件稳定性,采用了功能强大的硬件仿真软件Proteus,依托该软件提供的仿真环境搭配Keil作为软件开发调试环境进行仿真调试成功。
所设计的贪食蛇游戏系统轻巧便携、老少皆宜,且成本较低,具有一定的市场前景。
关键词:
贪吃蛇;单片机;游戏
Abstract
Thispaperdesignsanovelsingle-chipmicrocomputerasthesnakegamecontrolsystem.Thesnakecancompletemobile,foodandputthegameautomaticallyoutputoffood,whichappearsbydefault3snake,eateachrandompointsandscoringfunctions.ThehardwaredesignincludesLEDmodule,keyboardmodule,powersupplymoduleanddrivingmoduleanddownloadmodule.ThesoftwareisprogrammedwithClanguage,convenientandflexible,greatlyacceleratethespeedofsoftwaredevelopment,shortenthedevelopmentcycle,andeasytotransplant.Inordertoimprovethedevelopmentefficiencyandstabilityofthehardware,thepowerfulhardwaresimulationsoftwareProteus,basedonthesimulationenvironmentofthesoftwareprovidedwithKeilasthesoftwaredevelopmentenvironmentfordebuggingsimulationdebuggingsuccess.Snakegamesystemdesignofthelightandportable,suitableforallages,andthecostislow,hasacertainmarketprospects.
KeyWords:
GreedySnake;51MCU;Game
第1章绪论
“贪食蛇”又称为“贪吃蛇”,是一种益智小游戏。
其游戏规则比较简单,就是一条小蛇,不停地在屏即毙命并结束游戏。
本设计以51系列单片机AT89C51为控制核心,以点阵液晶显示模块、按键为人机接口,实现了一个贪食蛇游戏机。
1.1课题设计的背景与意义
随着社会的发展,人们生活的步调日益加快,越来越多的人加入了全球化的世界。
人们不再拘束一块天地,加班,出差成了现代人不可避免的公务。
而此时一款可以随时随地娱乐的游戏成了必需品。
贪吃蛇这一游戏简单易行,操作方便,娱乐性较强,吸引了不少人。
这一款游戏紧紧地抓住了人们的心理,虽然简单,却其乐无穷,在人们不断追求更多的欲望下,该游戏给人们带来了追逐的快感,以及成功后的满足感,对于一直处于高压下的现代人是很好的放松工具。
当前科学技术飞速发展,特别是微电子技术,计算机软件与应用技术的发展,使得人们的日常生活丰富多彩。
单片微型计算机(简称单片机)作为微型计算机家族的一员,以其独特的结构,良好的稳定性,便宜的价格在嵌入式领域广泛应用。
与传统的PC上设计的贪吃蛇游戏不同,本次作者利用Proteus硬件仿真软件,采用单片机、液晶显示屏、扬声器、按键等搭建硬件平台,C语言编程,实现便携地贪吃蛇游戏。
传统的贪吃蛇游戏只有单纯的吃豆子,得分,升级以后蛇运动的速度加快等功能。
本次作者对贪吃蛇游戏进行了升级,出上述基本功能外,针对现有硬件条件,加入地图选择,游戏中途暂停与退出,各种背景音的播放(包括吃豆子背景音、错误提示背景音、升级背景音、游戏结束背景音、游戏通关背景音等),背景音静音与否的选择等,使玩家的游戏体验更上一层楼。
LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体,显示屏由几万甚至几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。
利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。
目前应用最广的是红色、绿色、黄色。
而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。
LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像;不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境,具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
在短短的十来年中,LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。
LED的发展前景极为广阔,目前正朝着更高亮度、更高耐气候性、更高的发光密度、更高的发光均匀性、可靠性、全色化方向发展。
LED显示屏的应用涉及社会经济的许多领域,主要包括:
(1)证券交易、金融信息显示。
(2)机场航班动态信息显示。
(3)港口、车站旅客引导信息显示。
(4)体育场馆信息显示。
(5)道路交通信息显示。
(6)调度指挥中心信息显示。
(7)邮政、电信、商场购物中心等服务领域的业务宣传及信息显示。
(8)广告媒体新产品等。
通过本次设计可以使我更加了解我国LED显示屏的发展前景,以及更好的了解了LED显示屏的主要功能和适用范围,并且通过自己不懈的努力,对其工作原理和安装过程更为了解,利用点阵屏幕设计游戏的一些思路,对一些电子电路知识更为精通。
我想通过本次设计所取得成果是巨大的而深远的,首先对我以后的工作会有很大的帮助,其次是通过我自己的亲身制作很的提高了我的动手能力。
1.2贪食蛇游戏的发展及现状
1.2.1贪食蛇游戏发展历史
贪吃蛇发明者是Jeremy蛇引诱夏娃吃了苹果之后,就被贬为毒虫,阴险的象征。
而蛇吃东西是整只动物吞进去的,更加显得贪婪的样子.大概在文艺复兴的时候就有人发明的一种游戏,是现在贪吃蛇的前身。
后来慢慢的发展就变成了今天的贪吃蛇了。
蛇引诱夏娃吃了苹果之后,就被贬为毒虫,阴险的象征。
贪吃蛇是个悲剧游戏,无论玩家如何技术高超,最终结果都是小蛇挂了.貌似还含有哲理意义给人警示戒贪.贪吃蛇产生于1970年代中后期的计算机游戏。
此类游戏在1990年代由于一些小屏幕设备引入而再度流行起來,在现在的手机上基本都可安装此小游戏。
贪吃蛇游戏是一种简单的大众的游戏,自从计算机实现以来,深受广大电脑玩家的喜爱,做一个简单的贪吃蛇小游戏。
贪吃蛇的核心算法时如何实现移动和吃掉食物,没有碰到食物的时候,把当前运动方向上的下个节点入队,并以蛇节点的颜色绘制这个节点,然后把头指针所指的节点出队,并以游戏框架内部背景色重绘出队的节点,这样就可以达到移动的效果。
而在吃到食物的时候,则只需把食物入队即可。
实现贪吃蛇的基本的蛇身移动、吃到食物身体增长、和碰到墙壁或自身死亡,能够暂停和开始。
本次设计我将主要运用C语言来完成。
C语言是一种跨平台,适合于分布式计算环境的面向对象编程语言,用C写的应用程序可移植性强、可靠性好、执行型强等。
1.2.2我国单机游戏的现状
近年来,因特网在国内迅速普及,导致了游戏的高速发展。
同样手机的普及,导致了手机游戏市场呈现爆炸式的发展。
尤其是国内外巨大的手机拥有量,更是让商家看到了商机,手机游戏市场利润将会十分丰厚。
面对潜力如此巨大的手机游戏市场,各游戏开发商、运营商、服务商以及手机终端厂商等都纷纷开始了各自的应战准备,以便抢占商机。
各大手机以及游戏厂商开始不断的提升手持设备在游戏方面的性能,同时还在操作系统方面采用开放式的平台,方便用户享受不同的游戏业务。
而国内游戏开发商,如盛大、网易等公司,纷纷跻身手机游戏开发商行列。
新浪、搜狐等著名的门户网站,也纷纷涉足手机游戏领域,相继开辟了各自的手机游戏频道和栏目,其他一些游戏网站也都全面加快了手机游戏开发的步伐。
目前SUN公司的J2MECLDC/MIDP环境和高通公司的BREW(BinaryRuntimeEnvironmentforWireless)客户端程序是国内外游戏开发的两大主要平台。
中国电信业巨头中国移动建立了无线Java增值服务体系,推出了基于SUN公司的J2ME环境的“百宝箱”业务,包括游戏类、商务类、生活类等丰富的数据服务。
中国移动用户只要使用支持Java的手机,通过GPRS的无线上网方式,访问移动梦网门户的“百宝箱”服务菜单,就能方便地下载各种由Java语言编写的应用程序。
而中国联通与高通公司合作,采用高通公司的BREW平台技术,推出了“神奇宝典”业务,中国联通用户可以从联通公司的应用下载服务器上以无线方式下载应用程序。
手机游戏成了电信增值业务中一项主要的应用,在公交车等公共场合不时会看到拿着手机玩游戏的人。
相比较早开发的“贪吃蛇”、“俄罗斯方块”等手机游戏,如今的手机游戏,无论是从视觉效果、听觉效果还是游戏的可玩性来说,都要精彩的多。
在全球,移动电话数量巨大,除美国之外,其他各个发达国家拥有手机的人数比拥有计算机的人数还多。
在我国,手机拥有量甚至超过了美国的人口数量,而且每个月手机数量还正以惊人的速度递增着。
手机市场的高速增加带动了手机游戏市场的急速膨胀,基于JAVA、C等技术平台的手机游戏市场规模纷纷呈现几何增长态势。
1.3课题设计的内容与要求
1.3.1课题设计的内容
本设计涉及到硬件部分和软件部分,硬件部分采用主控芯片为STC89C51、2片74HC595、2片74HC138译码器,单片机P2口设置4个触点按键,软件设计程序关键在于表示蛇的图形及蛇的移动。
用一个小矩形快表示蛇的一节身体,身体每长一节,增加一个矩形块,蛇头用俩节表示。
移动时必须从蛇头开始,所以蛇不能向相反的方向移动,如果不按任意键,蛇自行在当前方向上前移,但按下有效方向键后,蛇头朝着该方向移动,一步移动一节身体,所以按下有效方向键后,先确定蛇头的位置,而后蛇的身体随蛇头移动,图形的实现是从蛇头新位置开始画出蛇,这时,由于未清屏的原因,原来的蛇的位置和新蛇的位置差一个单位,所以看起来蛇多一节身体,所以将蛇的最后一节用背景色覆盖。
食物的出现与消失也是画矩形块和覆盖矩形块。
为了便于理解,定义两个结构体:
食物与蛇。
1.3.2课题设计的要求
1、电路要求通过使用单片机和点阵完成电路的各部分,并实现贪食蛇所需要的功能,通过仿真软件实现对电路和软件的测试与检查。
2、软件要求通过使用KEIL软件,使用C语言并结合硬件电路,实现硬件所需的功能,要求程序简单易懂,移植性好,执行型强,代码效率高,无错误,生成HEX文件并写入芯片。
1.4设计方案
1.4.1硬件设计
运用单片机技术和C程序设计及其模拟电子技术,通过点阵显示屏显示。
需要使用的电路分为以下模块,单片机最小系统图、阵显示屏电路、方向控制电路,三个部分组成。
使用单片机作为控制核心,可以简化硬件电路。
1.4.2软件设计
采用软件编程控制单片机实现硬件电路的功能,降低能耗,降低成本。
软件采用C语言编程,方便灵活,大大加快了软件开发速度,并且便于移植。
为提高开发效率和硬件稳定性,依托该软件提供的仿真环境搭配Keil作为软件开发调试环境进行仿真调试成功。
贪吃蛇的制作思路及原
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