一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?p>（1） 通過(guò)對(duì)C51語(yǔ)言的理解，編寫程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)貪吃蛇的有效控制；

（2） 通過(guò)對(duì)51單片機(jī)硬件的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用面包板，獨(dú)立按鍵、點(diǎn)陣屏等，完成對(duì)完整電路的搭建過(guò)程；

（3） 通過(guò)對(duì)Proteus仿真軟件的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)基于STC89C52單片機(jī)的8*8點(diǎn)陣貪吃蛇的硬件電路仿真。

二. 實(shí)驗(yàn)介紹

貪吃蛇是一款經(jīng)典小游戲，其游戲的規(guī)則是：玩家通過(guò)四個(gè)方向鍵來(lái)控制蛇的移動(dòng)，控制其在地圖上吃豆子。吃掉豆子后蛇身相應(yīng)加長(zhǎng)，蛇身速度加快。蛇運(yùn)動(dòng)過(guò)程中撞到墻壁或蛇身，則立即結(jié)束本輪游戲。

三. 實(shí)現(xiàn)功能

（1）制作一個(gè)8*8點(diǎn)陣的貪吃蛇游戲；

（2）通過(guò)LED點(diǎn)陣屏為載體顯示數(shù)據(jù)；

（3）外接4個(gè)獨(dú)立按鍵作為輸入端，分別控制蛇的移動(dòng)方向（上、下、左、右）；

（4）蛇頭與墻壁或蛇身相撞，隨即結(jié)束游戲并復(fù)位。

四. 方案設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)中，硬件部分包括STC89C52單片機(jī)，8*8點(diǎn)陣屏，4個(gè)按鍵；軟件部分是在keil環(huán)境下用C51語(yǔ)言編寫，設(shè)置蛇的初始段數(shù)為2點(diǎn)，并設(shè)置有障礙墻壁，游戲結(jié)束后自動(dòng)復(fù)位。

（1）貪吃蛇的移動(dòng)

在貪吃蛇的移動(dòng)過(guò)程中，每次需要將蛇頭要到的下一個(gè)LED燈點(diǎn)亮，對(duì)應(yīng)蛇尾的LED燈熄滅。在程序中即是先把蛇尾位置的值傳給蛇頭的下一個(gè)位置，然后改變蛇尾的值即可。蛇頭下一個(gè)位置的確定由蛇頭和偏移量來(lái)確定，每次通過(guò)操作四個(gè)獨(dú)立按鍵來(lái)控制蛇步進(jìn)的偏移量。因而只要將蛇頭的位置加上其偏移量的值，即可得到新的蛇頭位置。

（2）食物的出現(xiàn)

在市場(chǎng)上所流行的貪吃蛇游戲中，食物的出現(xiàn)是一種隨機(jī)行為，這在程序中需要做一個(gè)隨機(jī)數(shù)來(lái)支撐該過(guò)程。我們組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也嘗試了該過(guò)程，最終選擇讓食物出現(xiàn)在蛇尾的后一步，來(lái)執(zhí)行整個(gè)程序。與此同時(shí)，食物出現(xiàn)的位置不能與蛇的位置重合，也不能超出墻外，否則需要重置食物。

五. 模塊應(yīng)用

（1）AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊

本系統(tǒng)是以STC89C52RC為核心，加上復(fù)位電路和晶振電路來(lái)構(gòu)成最小系統(tǒng)。該系統(tǒng)中選用11.0592M晶振，使得單片機(jī)有較為合理的運(yùn)行速度；其起振電容對(duì)振蕩器的頻率高低、穩(wěn)定性以及快速性影響較合適，復(fù)位電路為按鍵高電平復(fù)位。

（2）1588BS 8*8共陽(yáng)點(diǎn)陣屏模塊

本實(shí)驗(yàn)中是采用8*8共陽(yáng)紅色點(diǎn)陣顯示屏，它共16個(gè)引腳，分別與單片機(jī)P1口的八位管腳、P2口的八位管腳，按照一定要求（連接規(guī)則來(lái)源于百度查詢）通過(guò)杜邦線一一對(duì)應(yīng)連接，繼而用來(lái)顯示貪吃蛇的游戲畫面。

點(diǎn)陣屏各點(diǎn)的點(diǎn)亮原理：

該點(diǎn)陣屏各引腳分別對(duì)應(yīng)各led點(diǎn)（其原理圖詳見下圖），其基本原理是：當(dāng)?shù)谝恍薪尤敫唠娖?，第一列接入低電平，且其它列為高電平時(shí)，則第一個(gè)led燈點(diǎn)亮。同理，其他所有的led燈點(diǎn)亮原理均是如此。

（3）獨(dú)立按鍵模塊

本實(shí)驗(yàn)中外接4個(gè)獨(dú)立按鍵，分別通過(guò)控制單片機(jī)P3口的P3.1~P3.4，從而控制蛇的游走方向（上、下、左、右）。當(dāng)按鍵未按下時(shí)，控制P3口為低電平；當(dāng)其中某一按鍵按下后，電流會(huì)通過(guò)該按鍵，通過(guò)P3口中相對(duì)應(yīng)的管腳進(jìn)入單片機(jī)，使單片機(jī)變?yōu)楦唠娖?。?dāng)單片機(jī)檢測(cè)到高電平的時(shí)候，會(huì)做出相應(yīng)反應(yīng)，繼而實(shí)現(xiàn)貪吃蛇游戲。

六. 程序流程

本實(shí)驗(yàn)中主程序工作流程如下圖5所示，系統(tǒng)上電后首先對(duì)LED進(jìn)行初始化，接著對(duì)定時(shí)器初始化，并啟動(dòng)定時(shí)器，之后執(zhí)行程序主題邏輯部分，程序主題邏輯執(zhí)行一遍后檢查是否有中斷發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)中斷源：一個(gè)是驅(qū)動(dòng)貪吃蛇自動(dòng)前行的定時(shí)中斷，另一個(gè)是用戶控制貪吃蛇移動(dòng)方向的按鍵中斷。任意中斷的到來(lái)都將改變貪吃蛇當(dāng)前狀態(tài)。若當(dāng)前沒(méi)有中斷發(fā)生，主程序?qū)⒗^續(xù)判斷蛇頭是否碰壁或發(fā)生頭尾相撞。若是，則結(jié)束游戲，否則返回繼續(xù)執(zhí)行程序主體循環(huán)即可。

七. 附 錄

7.1 Proteus電路仿真圖

7.2 代碼

#include

#define uchar unsigned char

#define SNAKE 22             //最大長(zhǎng)度

#define TIME 40               //顯示延時(shí)時(shí)間

#define SPEED 88              //速度控制

#define  keyenable 1

sbit led = P0^0;

sbit up=P3^2; 

sbit down=P3^4;

sbit right=P3^3;

sbit left=P3^1;

uchar x[SNAKE+1];

uchar y[SNAKE+1];          

uchar time,n,i,e;         //延時(shí)時(shí)間，當(dāng)前蛇長(zhǎng)，通用循環(huán)變量，當(dāng)前速度

char fx,fy;             //位移偏移量

/***************************

        延時(shí)程序

****************************/

void delay(char MS)

{

char us,usn;

while(MS!=0)

{

usn = 0;

while(usn!=0)

{

us=0xff;

while (us!=0)

{us--;};

usn--;

}

MS--;

}

}

/****************************

          判斷碰撞

*****************************/

bit knock()

{

bit k;

k=0;

if(x[1]>7||y[1]>7)

k=1;                           //撞墻

for(i=2;i if((x[1]==x[i])&(y[1]==y[i]))

k=1;                       //撞自己

return k;

}

/*****************************

      上下左右鍵位處理

******************************/

void turnkey() 

{

if(keyenable)

{

if(left)

{

fy=0;

if(fx!=1)

fx=-1; 

else fx=1;

}

if(right)

{

fy=0;

if(fx!=-1)

fx=1; 

else fx=-1;

}

if(up)

{

fx=0;

if(fy!=-1)

fy=1; 

else fy=-1;

}

if(down)

{

fx=0;

if(fy!=1)

fy=-1; 

else fy=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;

}

/*******************************

       顯示時(shí)鐘 顯示程序

*******************************/

void timer0(uchar k)

{

while(k--)

{

for(i=0;i {

P2=mux(x[i]);

P1=255-mux(y[i]);

turnkey();                   //上下左右鍵位處理

delay(TIME);                //顯示延遲

P2=0x00;

P1=0xff;

}

}

} 

/*******************************

             主程序

*******************************/

void main(void)

{

e=SPEED;

P0=0x00;

P1=0xff;

P2=0x00;

P3=0x00;

while(1)       

{

for(i=3;i x[i]=100;

for(i=3;i y[i]=100;                       //初始化

x[0]=4;

y[0]=4;                            //設(shè)置食物                            

n=3;                              //貪吃蛇長(zhǎng)

x[1]=1;y[1]=0;                      //貪吃蛇頭

x[2]=0;y[2]=0;                      //貪吃蛇尾

fx=0;

fy=0;                              //位移偏移

while(1)

{

if(keyenable)

break;

timer0(1);

}

while(1)         

{

timer0(e);

  if(knock())

{

e=SPEED;

break;

}                                //判斷碰撞

        if((x[0]==x[1]+fx)&(y[0]==y[1]+fy))  //是否吃東西

        {

n++;

  if(n==SNAKE+1)

  {

n=3;

e=e+10;

  for(i=3;i x[i]=100;

          for(i=3;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[1]=x[2]+fx;

y[1]=y[2]+fy;                     //移動(dòng)

}     

}

}