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发表于: 2018-5-22 14:56:58 | 显示全部楼层

编程一直是一项非常有趣的工作，使用像Arduino这样的开发平台会更加有趣。几乎所有的程序员都会尝试使用他们学习/练习的语言来开发某种游戏。这有助于他们以有趣而富有成效的方式调整自己的编程技巧。自从我认识它之后，一直是Arduino的忠实拥趸，并且一直想要尝试一些酷酷的东西，当我发现一起使用像诺基亚5110这样的图形液晶显示器和Arduino开发板是那么酷的事情时，开发游戏的想法开始实施。这是一个有趣的方式来调整一些编程技巧，同时玩得开心，同样你们也可以对开发你的游戏感兴趣。因此，在本教程中，我们将学习如何使用Arduino和图形LCD创建平面游戏。

我们已经使用Arduino开发板制作了老式的Snake游戏，所以这次我们尝试了一些新的东西，并且将此游戏命名为太空竞赛，您需要使用操纵杆使您的船舶免受敌方船只的伤害。

游戏设计

在我们开始之前，设计你的游戏如何实际工作是非常重要的。我选择了诺基亚5110图形液晶显示器和操纵杆作为硬件。由于诺基亚5110没有很大的空间，我们已经在显示器的84×48像素分辨率内规划了整个游戏。

在这个游戏中，我们必须使用游戏区域，以及在比分板区域显示比分等。了解像素放置位置的位置非常重要，以便跟踪像素位置并在屏幕上更新它们。

一旦游戏画面出现，我们必须决定游戏中的角色。对于我的比赛，我们只有两名球员角色，一名太空飞船和一名敌人角色，应该看起来像一艘外星飞船。诺基亚LCD可以显示位图图像，所以我决定使用该选项来显示我的太空飞船和敌人。

因此，我们将有一艘太空飞船通过外星人太空船进行比赛，为了避免与外星人撞击，这艘太空船将有三条航道改变。在任何时候，外星人只能占据两条赛道，玩家应该可以驾驶自由赛道。一旦这些想法得出结论，我们可以继续进行硬件和编程。

电路原理图

这款Arduino游戏的电路非常简单，我们只需要将诺基亚5110液晶显示模块和操纵杆与Arduino连接起来。完整的电路图如下所示

Space-Race-Game-Circuit-diagram-using-Arduino-and-Nokia-5110-Graphical-Display.jpg

诺基亚5110液晶显示器可以在3.3V电压下工作，操纵杆模块可以工作在5V电压下，因此请确保只连接3.3V的LCD，因为5V会永久损坏。 LCD通过SPI协议与Arduino通信，操纵杆只读取ADC读取电压变化。连接设置将如下所示

编程Arduino太空竞赛游戏

游戏的完整程序可以在本页末尾找到；您可以直接在您的Arduino IDE上使用它并将其上传到您的开发板。

和往常一样，我们通过添加我们的库头文件来开始我们的程序，我们需要三个用于此项目的库，其中SPI库默认添加到您的IDE中。另外两个库必须从Adafruit Github页面下载。如果您不确定如何添加库，请按照前提条件部分中提到的LCD接口教程进行操作。

#include <SPI.h> //SPI librarey for Communication
#include <Adafruit_GFX.h> //Graphics lib for LCD
#include <Adafruit_PCD8544.h> //Nokia 5110 LCD library

复制代码

如果您已经按照教程，您应该知道可以在LCD中显示位图图像。因此，我们必须使用教程中提到的软件将所需的图像转换为位图代码，您可以从互联网上选择任何图像，并通过将其转换为位图代码来使用它。确保图像足够简单，可以显示在我们的液晶显示屏上，在实际尝试液晶显示屏之前检查预览。在我们的程序中，我们使用了两个位图字符，一个是太空船，另一个是敌方船，两者的位图代码被添加到我们的代码中，如下所示。

//Bitmap Data for SpaceShip
static const unsigned char PROGMEM ship[] =
{
B00000000,B00000000,
B00000001,B00000000,
B00000011,B10000000,
B00000010,B10000000,
B00000010,B11000000,
B00000111,B11000000,
B00001101,B11100000,
B00011111,B11110000,
B00111111,B11111000,
B01111111,B11111100,
B01111111,B11111100,
B01111111,B11111100,
B00011111,B11110000,
B00000111,B11100000,
B00000000,B00000000,
};
//Bitmap Data for enemyship
static const unsigned char PROGMEM enemy[] =
{
B00000101,B11000000,
B00001011,B11100000,
B00000011,B11100000,
B00110011,B11111000,
B01111111,B11111100,
B10111111,B11111010,
B01110111,B11011100,
B01111110,B11111100,
B00111111,B11111100,
B11101111,B11101110,
B11000001,B00000110,
B10000001,B00000010,
B10000000,B00000010,
B00000000,B00000000,
};

复制代码

我们必须指定诺基亚LCD 5110显示器所连接的引脚。如果按照上面的电路图进行显示，则使用SPI通信进行通信，LCD初始化代码如下所示，不需要更改。

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3); //Specifiy the pins to which the LCD is connected

复制代码

在setup函数中，我们只需以9600波特率启动串行监视器，以便我们可以调试内容并初始化LCD显示。我们还必须设置LCD显示屏的对比度，每个显示屏在不同的对比度下都能发挥最佳效果，所以请使用该值来检查哪种最适合您。最后，我们还清除显示屏幕以重新开始。

void setup() {
Serial.begin(9600); //Serial Monitor for Debugging
display.begin(); //Begin the LCD communication
display.setContrast(30); //Set the contrast of the display
display.clearDisplay(); // clears the screen and start new
}

复制代码

一旦屏幕被清除，我们跳进loop函数，在那里我们显示游戏屏幕。游戏画面不过是显示游戏的基本框架以及分数和速度等级。我们已经使用线条功能绘制三条线作为边界，右边我们显示文本得分和速度，就像旧复古手持游戏设备一样。

void gamescreen()
{
//Draw the Border for Screen
display.drawLine(0, 0, 0, 47, BLACK);
display.drawLine(50, 0, 50, 47, BLACK);
display.drawLine(0, 47, 50, 47, BLACK);
//Enter Default Texts
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(BLACK);
display.setCursor(52,2);
display.println("Speed");
display.setCursor(54,12);
display.println(game_speed);
display.setCursor(52,25);
display.println("Score");
display.setCursor(54,35);
display.println(score);
}

复制代码

接下来，我们必须从用户那里获得输入，以允许他/她控制太空船。输入将从连接到引脚A1的操纵杆模块接收。如果传感器的模拟值没有移动，则它的模拟值将为512，并且在沿着X轴移动时会增加和减少。我们使用这些值来确定用户是想要移动到左边还是右边。

//Get input from user
Joy_X = analogRead(A1); //Read the X vaue from Joystick
if (Joy_X < 312 && POS!=1 && control==true) //If joy stick moves right
{ POS--; control = false;} //Decrement position of spaceship
else if (Joy_X > 712 && POS!=3 && control==true) //If joy stick moves right
{ POS++; control = false;} //Increment position of spaceship
else if (Joy_X >502 && Joy_X<522) //If joystick back to initial position
control = true; //Preare it for next move
//Input from user received

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在从用户处获得太空飞船的位置之后，我们必须将太空船放置在该特定位置。我们使用下面的函数，并传递位置值作为参数，然后根据太空船的位置放置在各自的轨道上。

void player_car(char pos) //Place the spaceship based on the user selected position
{
if (pos==1)
display.drawBitmap(2, 32, ship, 15, 15, BLACK);
if (pos==2)
display.drawBitmap(18, 32, ship, 15, 15, BLACK);
if (pos==3)
display.drawBitmap(34, 32, ship, 15, 15, BLACK);
}

复制代码

现在我们的飞船被放置在屏幕上并准备好参加比赛，我们必须介绍将与玩家一起参赛的敌方船只。每次敌舰穿越萤幕时，我们都认为他已经死了，当他死了的时候，我们必须制造一艘新的太空船。下面的功能也是一样的。它为两艘敌方船只创造了一个新的位置并将它们放置在屏幕的顶部。

if (enemy_dead) //Check of enemy ships are dead
{ //If they are dead
enemy_0_pos = POS; //create first enemy above the space ship
enemy_1_pos = random(0,4); //create secound enemy at some other random place
enemy_phase = 0; //Bring the enemy form the top
enemy_dead = false; //Enemy is created so they are not dead anymore
}

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在将敌舰放在屏幕的顶部之后，我们必须把它放下来，这样它就好像我们的玩家向上飞行一样，为此我们只需要增加相位（图像显示的位置），这样它慢慢下降。如下所示，对敌方船只也是如此

enemy_ship (enemy_0_pos,enemy_phase); enemy_phase++; //Place the first enemy on screen and drive him down
enemy_ship (enemy_1_pos,enemy_phase); enemy_phase++; //Place the secound enemy on screen and drive him down

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函数enemy_ship如下所示，它与player_car函数非常相似，但在这里我们有两个参数。一种是将敌人放在轨道上，另一种是将敌人移向底部。

void enemy_ship(int place, int phase) //Place the enemy_ship in the new place and phase
{
if (place==1)
display.drawBitmap(2, phase, enemy, 15, 15, BLACK);
if (place==2)
display.drawBitmap(18, phase, enemy, 15, 15, BLACK);
if (place==3)
display.drawBitmap(34, phase, enemy, 15, 15, BLACK);
}

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下一段代码应该检查太空船是否已经避开了敌舰。为了检查这一点，我们需要知道敌方船只和玩家的太空飞船的位置。因为我们知道我们只需要检查太空船的位置是否与敌舰一样。只有当敌舰靠近太空船时我们才会检查。如果玩家没有回避敌人，那就意味着游戏结束。

if (enemy_phase>22 && ((enemy_0_pos == POS) || (enemy_1_pos == POS)) ) //If the Spaceship touches any one of the enemy
game_over(); //Display game over

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如果玩家成功避开了敌人，那么我们应该杀死敌人并给玩家一分。要做到这一点，我们只需检查敌人是否已经到达屏幕的底部，如果有，我们使用下面的代码杀死它