STM32課程設(shè)計貪吃蛇

1、STM32大作業(yè)報告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 所在院系： 光電信息與計算機(jī)工程學(xué)院 專業(yè)班級： 授課教師： 完成時間： 2016年 前言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，嵌入式近些年來逐漸興起，其領(lǐng)域比較新，發(fā)展非常迅速，由于它屬于新興領(lǐng)域，接觸的人并不是很多，但是嵌入式在各種電子設(shè)備上的應(yīng)用越來越越廣泛，并且各種電子設(shè)備也在朝著嵌入式微系統(tǒng)，智能化的方向前進(jìn)。STM32系列是基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM Cortex-M內(nèi)核。作為21世紀(jì)的人才，為了與社會實(shí)際需要相銜接，提高我們的學(xué)習(xí)興趣，利用STM32系列單片機(jī)進(jìn)行了一次嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。摘要在本次作業(yè)中采用STM32

2、系列中的STM32F103RCT6微控制器芯片，采用ALIENTEK戰(zhàn)艦STM32開發(fā)板，使用MiniSTM32開發(fā)板上的 LCD 接口，來點(diǎn)亮 TFTLCD，實(shí)現(xiàn)觸摸屏功能。1、 課程設(shè)計任務(wù)要求 本次的課程設(shè)計目的是實(shí)現(xiàn)一個經(jīng)典的貪吃蛇游戲，整個游戲?qū)崿F(xiàn)功能分別為： 1、初始化程序。 2、隨機(jī)紅點(diǎn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、判斷邊框。2、 系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件設(shè)計原理圖 根據(jù)此硬件設(shè)計圖再結(jié)合軟件設(shè)計就能做出此游戲。3、 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn) 此次的課程設(shè)計在于開發(fā)個貪吃蛇游戲，其流程圖如下圖所示。程序流程圖為方便介紹，此軟件實(shí)現(xiàn)只給出主要程序部分:1、本例程提供了硬件平臺的初始化GPIO是常規(guī)輸入/輸出端口，ST

3、M32F103RCT6有PA、PB、PC、PD、PE共5個16位的GPIO。STM32的GPIO都可編程，具有很多復(fù)用功能。GPIO可以配置為很多總模式，這些模式有：輸入浮空、輸入上拉、輸入下拉、模擬輸入、開漏輸入、推挽輸出、推挽復(fù)用、開漏復(fù)用。通過對GPIO寄存器編程，可以設(shè)置每個端口的工作模式。24C02 EEPROM是開發(fā)板板載的 2Kbit（256 個字節(jié)）EEPROM ，型號為：24C02，用于掉電數(shù)據(jù)保存。因為 STM32 內(nèi)部沒有 EEPROM，所開發(fā)板外擴(kuò)了24C02，用于存儲重要數(shù)據(jù)，用來做IIC 實(shí)驗，該芯片直接掛在 STM32 的 IO 口上。IIC(InterInteg

4、rated Circuit)總線是一種由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。 它是由數(shù)據(jù)線 SDA 和時鐘 SCL 構(gòu)成的串行總線， 可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在 CPU 與被控 IC 之間、IC 與 IC 之間進(jìn)行雙向傳送，高速 IIC 總線一般可達(dá) 400kbps 以上。IIC 總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結(jié)束信號和應(yīng)答信號。開始信號：SCL 為高電平時，SDA 由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號：SCL 為高電平時，SDA 由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號： 接收數(shù)據(jù)的 IC 在接收到 8bit 數(shù)據(jù)后

5、， 向發(fā)送數(shù)據(jù)的 IC 發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU 向受控單元發(fā)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應(yīng)答信號，CPU 接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。/* 名 稱：AT24CXX_Init(void)* 功 能：初始化IIC接口*/ /初始化IIC接口void AT24CXX_Init(void)IIC_Init();void IIC_Init(void) GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/RCC->APB2ENR|=1<<4;/先使能外設(shè)IO POR

6、TC時鐘 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; /推挽輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); IIC_SCL=1;IIC_SDA=1;/* 名 稱：void CMLCD_I

7、nit(void)* 功 能：初始化觸摸屏的硬件接口*/void CMLCD_Init(void)GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);/使能PORTC時鐘GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_13;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; /設(shè)置成推免輸出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GP

8、IO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/初始化GPIOC 0 3 13GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_1; /初始化GPIOC 2 1GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;/浮空輸入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);TPEN=1; 2、貪吃蛇功能控

9、制SPI是串行外設(shè)端口，是一種同步串行外設(shè)端口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信、交換信息。STM32的SPI支持全雙工同步傳輸，可選擇以8或16位傳輸幀格式進(jìn)行傳輸，支持多種模式。USART為STM32的同步異步接收器。它提供了一種靈活的方法與使用異步串行數(shù)據(jù)格式的外部設(shè)備之間進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。USART利用分?jǐn)?shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的波特率選擇。另外，它還允許多處理器通信。USART也可以使用DMA方式直接將接受的數(shù)據(jù)存儲到內(nèi)存或從內(nèi)存中批量發(fā)送數(shù)據(jù)，也支持多種中斷方式。TFT-LCD 即薄膜晶體管液晶顯示器。其英文全稱為:Thin Film Transistor-Liqu

10、id CrystalDisplay。TFT-LCD 與無源 TN-LCD、STN-LCD 的簡單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個象素上都設(shè)置有一個薄膜晶體管（TFT） ，可有效地克服非選通時的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。TFT-LCD 也被叫做真彩液晶顯示器。ALIENTEK 提供的 2.8寸TFTLCD 模塊，其驅(qū)動芯片有很多種類型，比如有:ILI9341/ILI9325/RM68042/RM68021/ILI9320/ILI9328/LGDP4531/LGDP4535/SPFD5408/SSD1289/1505/B505/C505/NT35310/N

11、T35510 等。LED（DS0 和 DS1）。其電路在ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板上默認(rèn)是已經(jīng)連接好了的。DS0接PA8，DS1接PD2。/* 名 稱：int main(void) * 功 能：主函數(shù) */ #include "led.h"#include "delay.h"#include "sys.h"#include "usart.h"#include "lcd.h"#include "tanchishe.h"#include "cmlcd.h

12、"#include "timeit.h"#include "stdlib.h"/畫一個大點(diǎn)(2*2的點(diǎn)) /x,y:坐標(biāo)/color:顏色void TP_Draw_Big_Point(u16 x,u16 y,u16 color) POINT_COLOR=color;LCD_DrawPoint(x,y);/中心點(diǎn) LCD_DrawPoint(x+1,y);LCD_DrawPoint(x,y+1);LCD_DrawPoint(x+1,y+1); int main(void) u8 sta,sta1;u16 rand_color;delay_init

13、(); /延時函數(shù)初始化 uart_init(9600); /串口初始化為9600LED_Init(); /初始化與LED連接的硬件接口 LCD_Init();time_init();CMLCD_Init(); / 觸摸屏初始化AT24CXX_Init(); /eeprom 初始化sta1=TP_Get_Adjdata();if(!sta1)sta=CMLCD_Adjust();if(sta)TP_Save_Adjdata(); /校準(zhǔn)成功就保存參數(shù)LCD_ShowString(40,40,100,16,16,"SUCCESSFUL!");else LCD_ShowStri

14、ng(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");TABCHISHE_Init();while(1)delay_ms(500); /產(chǎn)生隨機(jī)坐標(biāo)if(snake.eat_sta)snake.eat_sta=0;snake.rand_x=8*(1+(int)(29.0*rand()/(RAND_MAX+1.0); snake.rand_y=8*(1+(int)(34.0*rand()/(RAND_MAX+1.0);rand_color=LCD_ReadPoint(snake.rand_x,snake.rand_y);while(rand_color=B

15、LUE) /隨機(jī)點(diǎn)不能是蛇身上的點(diǎn)snake.rand_x=8*(1+(int)(29.0*rand()/(RAND_MAX+1.0); snake.rand_y=8*(1+(int)(34.0*rand()/(RAND_MAX+1.0);rand_color=LCD_ReadPoint(snake.rand_x,snake.rand_y);LCD_Fill(snake.rand_x,snake.rand_y,snake.rand_x+snake.size,snake.rand_y+snake.size,RED);LED0=!LED0;TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Upda

16、te,DISABLE ); /關(guān)中斷 防止中斷服務(wù)函數(shù)對 顯示坐標(biāo)的影響snake.eat_sta=show(snake.d1);disappear(snake.d2,turn);TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); /開中斷/* 名 稱：void TABCHISHE_Init(void)* 功 能：貪吃蛇初始化*/void TABCHISHE_Init(void)Shuzu_Init(turn); / 轉(zhuǎn)向數(shù)組初始化LCD_Clear(WHITE); POINT_COLOR=RED;LCD_DrawLine(0,282, 240, 282);LC

17、D_DrawLine(120,280, 120, 320);LCD_ShowString(20,290,72,12,12,"left/down");LCD_ShowString(20,303,36,12,12,"score:");LCD_ShowString(140,290,64,12,12,"right/up"); / 以下為貪吃蛇程序初始化 LCD_Fill(120,160,136,168,BLUE); /一開始蛇長度為2個SIZEsnake.eat_sta=0;snake.length=2;LCD_ShowxNum(56,303

18、,snake.length,3,12,0x80);snake.max=MAX;snake.size=8;snake.d1=0;snake.d2=0;snake.x1=128;snake.x2=snake.x1+snake.size;snake.y1=160;snake.y2=snake.y1+snake.size;snake.X1=112;snake.X2=snake.X1+snake.size;snake.Y1=160;snake.Y2=snake.Y1+snake.size;snake.rand_x=8*(1+(int)(29.0*rand()/(RAND_MAX+1.0); snake.

19、rand_y=8*(1+(int)(34.0*rand()/(RAND_MAX+1.0);LCD_Fill(snake.rand_x,snake.rand_y,snake.rand_x+snake.size,snake.rand_y+snake.size,RED);/* 名 稱：void disappear(u8 d,u16 turnMAX3)* 功 能：貪吃蛇移動尾部消失格子*/新消失的一格/參數(shù)： 往左消失，往右消失 void disappear(u8 d,u16 turnMAX3)int i=0;if(d=0) /默認(rèn) 方向為從左到右snake.X1=snake.X1+snake.siz

20、e;snake.X2=snake.X2+snake.size;LCD_Fill(snake.X1,snake.Y1,snake.X2,snake.Y2,WHITE); /新顯示的一格else if(d=1) /方向為下到上snake.Y1=snake.Y1-snake.size;snake.Y2=snake.Y2-snake.size;LCD_Fill(snake.X1,snake.Y1,snake.X2,snake.Y2,WHITE); /新顯示的一格else if(d=2) /方向為右到左snake.X1=snake.X1-snake.size;snake.X2=snake.X2-snak

21、e.size;LCD_Fill(snake.X1,snake.Y1,snake.X2,snake.Y2,WHITE); /新顯示的一格else if(d=3) /方向為上到下snake.Y1=snake.Y1+snake.size;snake.Y2=snake.Y2+snake.size;LCD_Fill(snake.X1,snake.Y1,snake.X2,snake.Y2,WHITE); /新顯示的一格for(i=0;i<MAX;i+) /先判斷是否是轉(zhuǎn)方向點(diǎn)if(snake.X1=turni0&&snake.Y1=turni1)snake.d2=turni2;tur

22、ni0=400;/轉(zhuǎn)向完畢 清除記錄的坐標(biāo)（將坐標(biāo)變?yōu)長CD以外區(qū)域）turni1=400;break;/* 名 稱：u8 show(u8 d)* 功 能：貪吃蛇移動前部新增格子*/新顯示的一格/參數(shù)： 往左顯示，往右顯示u8 show(u8 d)static u8 i=0;u16 color,color1;/判斷是否撞到自己的身體if(d=0)color=LCD_ReadPoint(snake.x2+4,snake.y2-4);color1=LCD_ReadPoint(snake.x2+3,snake.y2-3);if(color=BLUE&&color1=BLUE)LCD_

23、ShowString(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");printf("color%x color1%xrn",color,color1);printf("shezhuangziji0rn");delay_ms(5000);TABCHISHE_Init();d=snake.d1;else if(d=1)color=LCD_ReadPoint(snake.x1+4,snake.y1-4);color1=LCD_ReadPoint(snake.x1+3,snake.y1-3);if(color=BLUE&

24、amp;&color1=BLUE)LCD_ShowString(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");printf("color%x color1%xrn",color,color1);printf("shezhuangziji1%d %d %drn",snake.d1,snake.d2,d);delay_ms(5000);TABCHISHE_Init();d=snake.d1;printf("%d %d %drn",snake.d1,snake.d2,d);else if(d

25、=2)color=LCD_ReadPoint(snake.x1-4,snake.y1+4);color1=LCD_ReadPoint(snake.x1-3,snake.y1+3);if(color=BLUE&&color1=BLUE)LCD_ShowString(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");printf("color%x color1%xrn",color,color1);printf("shezhuangziji2rn");delay_ms(5000);TABCHISHE_In

26、it();d=snake.d1;else if(d=3)color=LCD_ReadPoint(snake.x2-4,snake.y2+4);color1=LCD_ReadPoint(snake.x2-3,snake.y2+3);if(color=BLUE&&color1=BLUE)LCD_ShowString(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");printf("color%x color1%xrn",color,color1);printf("shezhuangziji3rn");de

27、lay_ms(5000);TABCHISHE_Init();d=snake.d1;if(snake.y1=0&&d=1)|(snake.x1=0&&d=2)|(snake.y2=280&&d=3)|(snake.x2=240&&d=0) /蛇撞到墻了LCD_ShowString(40,40,100,16,16,"NO SUCCESSFUL!");printf("shezhuangqiangrn");delay_ms(5000);TABCHISHE_Init();d=snake.d1;if(s

28、nake.rand_x=snake.x1&&snake.rand_y=snake.y1) /判斷是否增加長度即碰到隨機(jī)點(diǎn)i=1;if(snake.d2=0)snake.X1-=16;snake.X2-=16; /在尾端增加一格else if(snake.d2=1)snake.Y1+=16;snake.Y2+=16;else if(snake.d2=2)snake.X1+=16;snake.X2+=16;else if(snake.d2=3)snake.Y1-=16;snake.Y2-=16;snake.length+;LCD_ShowxNum(56,303,snake.leng

29、th,3,12,0x80);if(d=0) /默認(rèn) 方向為從左到右snake.x1=snake.x1+snake.size;snake.x2=snake.x2+snake.size;LCD_Fill(snake.x1,snake.y1,snake.x2,snake.y2,BLUE); /新顯示的一格else if(d=1) /方向為下到上snake.y1=snake.y1-snake.size;snake.y2=snake.y2-snake.size;LCD_Fill(snake.x1,snake.y1,snake.x2,snake.y2,BLUE); /新顯示的一格else if(d=2)

30、/方向為右到左snake.x1=snake.x1-snake.size;snake.x2=snake.x2-snake.size;LCD_Fill(snake.x1,snake.y1,snake.x2,snake.y2,BLUE); /新顯示的一格else if(d=3) /方向為上到下snake.y1=snake.y1+snake.size;snake.y2=snake.y2+snake.size;LCD_Fill(snake.x1,snake.y1,snake.x2,snake.y2,BLUE); /新顯示的一格if(i=1)i=0;return 1;return 0;/* 名 稱：void CM_Scan()* 功 能：觸摸屏掃描函數(shù)*/void CM_Scan()static u8 times=0;static u8 i=0;if(TPEN=0&&!times)times=1;if(CMLCD_GetLCD() /取坐標(biāo)成功后再選擇是否轉(zhuǎn)向if(cmlcdxy.X>=0&&cmlcdxy.X<=120&&cmlcdxy.Y>=280&&cmlcdxy.Y<=320) if(snake.d1=0|snake.d1=2