基于51单片机的贪吃蛇游戏

1.简介
本设计为一款贪吃蛇游戏，显示器采用8*8点阵，主控制器采用51单片机，并通过按键实现对游戏的操作。

2.贪吃蛇算法介绍
吃蛇游戏算法的实现，即如何通过液晶屏显示蛇的移动。

1. 其实蛇看似移动的过程中，实质只有两个点再变，即蛇头前进方向增加一个点，蛇尾减少一个点。
2. 知道如何显示蛇的移动后，再一个关键问题就是蛇的转折问题，如何控制蛇尾消失的点沿着蛇的路径。通俗的说就是蛇怎么实现曲折移动，这里就用到了循环队列，每次蛇头前进方向发生变化后，队列增加一个结点，结点中包含蛇头方向变化的位置，以及蛇头转变的方向。
3. 蛇尾每次移动的过程中都会与队列头指针所储存的位置做一次判断，当蛇尾到达这一位置后，从结点中取出保存的蛇头的移动方向赋给蛇尾，结点出队列即删除这一结点。
4. 由于队列是头出尾进，所以蛇头先产生的结点，蛇尾会先与其进行判断，并且删除它，即实现了蛇的曲折运动。

3.硬件设计
此设计的硬件相对简单，主要由四部分组成，分别为单片机最小系统、8x8LED矩阵模块、按键电路、系统电源。硬件框图如下，

（1）8*8LED矩阵电路
8X8点阵LED结构如下图所示：

从图中可以看出，8X8点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；要实现显示图形或字体，只需考虑其显示方式。通过编程控制各显示点对应LED阳极和阴极端的电平，就可以有效的控制各显示点的亮灭。
例如：要实现一根柱形的亮法，如图所示，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述：
一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。
一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。
此外，为了增大单片机的驱动能力，在单片机的P0脚上增加了一个74HC245缓冲器，增强对LED的驱动能力，电路如下

(2)按键电路
在此设计中设置了五个按键，分别为方向使能、上、下、左、右，方式为当方向使能按键按下后，四个方向的按键动作才有效。电路如图，

（3）硬件电路图


4.软件设计
（1） 按键操作程序

/*******************************************
判断碰撞
*******************************************/
bit knock()
{
	bit k;
	k=0;
	if(x[1]>7||y[1]>7)
		k=1;                             //撞墙
	for(i=2;i<n;i++)
		if((x[1]==x[i])&(y[1]==y[i]))
			k=1;  //撞自己
	return k;
}
/*****************
上下左右键位处理
*****************/
void turnkey()// interrupt 0 using 2  
{
	if(keyenable == 0)
	{
		key_en ^= 1;   //取反操作
	}
	if(key_en)
	{
		if(left==0){addy=0;if(addx!=1)addx=-1; else addx=1;}
		if(right==0){addy=0;if(addx!=-1)addx=1; else addx=-1;}
		if(up==0){addx=0;if(addy!=-1)addy=1; else addy=-1;}
		if(down==0){addx=0;if(addy!=1)addy=-1; else addy=1;}
	}
}
/*****************
乘方程序
*****************/
uchar mux(uchar temp) 
{
	if(temp==7)return 128;
	if(temp==6)return 64;
	if(temp==5)return 32;
	if(temp==4)return 16;
	if(temp==3)return 8;
	if(temp==2)return 4;
	if(temp==1)return 2;
	if(temp==0)return 1;
	return 0;
}

（2）主程序

/*****************
主程序
*****************/	
void main(void)
{
	e=SPEED;
	P0=0x00;
	P1=0xff;
	P2=0x00;
	P3=0x00;
	
	while(1)       
	{
		//if(keyenable==1){P1=0x00;P2=0xff;}else{P1=0xff;P2=0x00;}
		for(i=3;i<SNAKE+1;i++)
			x[i]=100;
		for(i=3;i<SNAKE+1;i++)
			y[i]=100;//初始化
		
		x[0]=4;y[0]=4;                                                //果子                            
		n=3;                                                          //蛇长 n=-1
		x[1]=1;y[1]=0;                                                //蛇头
		x[2]=0;y[2]=0;                                                //蛇尾1
		addx=0;addy=0;                                                //位移偏移
		//k=1;
		while(1)
		{
				if(keyenable)
					break;
				timer0(1);
		}
		while(1)         
		{
			timer0(e);
			if(knock())
			{
				e=SPEED;
				break;
			}                          //判断碰撞
      if((x[0]==x[1]+addx)&(y[0]==y[1]+addy))         //是否吃东西
      {
				n++;
				if(n==SNAKE+1)
				{
					n=3;
					e=e-10;
					for(i=3;i<SNAKE+1;i++)
						x[i]=100;
          for(i=3;i<SNAKE+1;i++)
						y[i]=100;
				}
        x[0]=x[n-2];
        y[0]=y[n-2];
			}
			for(i=n-1;i>1;i--){x[i]=x[i-1];y[i]=y[i-1];}        
			//x[n-1]=x[2];y[n-1]=y[2];
			x[1]=x[2]+addx;y[1]=y[2]+addy;                     //移动
		}						
	}			
}

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