选题名称

打地鼠游戏

学习板型号

STC15F2K60S2

设计原理思路

通过动态扫描和人的视觉残留实现显示功能，P0（8位）和P2.3需要设置成推挽输出，以驱动电路正常发光。
通过中断控制获得种子，以获得随机数控制地鼠的出现。
通过P2.3控制LED和数码管的切换输出以实现计时显示。
对于三种不同情况的地鼠显示，判定按键按下时显示的情况，对分数进行不同的加减操作，并控制显示于数码管。
在主循环中嵌套游戏循环以控制多次游戏

实现功能

初始显示分数，按下Key1后开始游戏。在后三位数码管上显示“_”，每一段时间随机选取一位变化为“口”（表示需要打的坏地鼠），或者变化为“二”（表示不可以打的好地鼠），或者不变化（表示地鼠未出现），通过三位按键对应打相应位置的地鼠，LED灯从右至左每一段时间点亮一位以计时，左边三位数码管显示分数，打坏地鼠加3分，打好地鼠扣2分，没有打中扣1分。

实现中的难点

数码管稳定显示
随机产生地鼠
地鼠出现频率
按键判定次数不随按下时间增加
LED计时
游戏结束后保留得分

解决方法

数码管稳定显示

一开始代码的实际显示很奇怪，右边数码管的第一位有淡淡的0显示，我猜测是因为没有设置延时，导致后面的数码管显示时段选信号没有来得及完全变化

于是我在每个显示后面加上延时，显示效果正常

随机产生地鼠

我采用C的头文件stdlib.h中的rand函数随机生成一个数字，然后通过rand()%9控制地鼠的情况。

我这里采用rand()%9而不是rand()%3，后者的话就是通过一次取随机数而获得地鼠的种类，那么获取地鼠的出现位置还需要进行一次取随机数，这样性能较差，而我使用rand()%9可以同时取得随机的位置和地鼠种类。即(rand()%9)/3为位置，在[0,1,2]中随机，而(rand()%9)%3为种类，在[0,1,2]中随机。当然两者交换效果相同。

但由于每次复位后机器都是相同的，导致rand所求得随机数也是相同的，即“伪随机”。如果要真正实现随机数，一种方法就是通过中断程序，在中断程序中设置一个计数，在取随机数时就采用这个数作为种子。因为人与机器是毫无相关的，这样所取得的种子也就具有一定随机性。
在初始化中增加以下语句

然后设置中断函数

在每次获得随机数前获得种子

最后下载测试能够实现每次都不相同的随机出现了

地鼠出现频率

我采用一个全局计数变量count，在main函数的主循环中每循环一次count加一，当count加到50时控制地鼠随机出现，同时将count清零，但是实际效果地鼠出现得非常错乱且频繁。

这作为STC学习板上的游戏似乎难度有点高，而且缺少了一点美观，与我预想也有点差距
究其原因，发现是我光让地鼠出现了，忘记让地鼠钻回地洞，导致出现地鼠长时间停留和被新地鼠顶替的情况
于是我加入了地鼠逃走的操作，即将地鼠数组复位为0，于是地鼠出现逻辑更新如下：

计数为0
计数随主循环累加到50时控制地鼠随机出现
计数随主循环累加到100时控制地鼠逃走，同时更新count为0，回到第一步

下载测试和我预想效果相类似，但是跳动频率似乎快了些，在我反复调节测试后感觉80时出现，150时逃走最适合。

按键判定次数不随按下时间增加

在按键未按下时给一个判定变量isK1置1，然后在按下时，若isK1为1，进行按下的操作，同时将isK1置0。这样在后面的按下判定时，虽然sbtKey仍为低电平，但是isK1为0，不进行操作，直到按键不再按下isK1重新置1。

LED计时

定义一个全局变量timer，每次地鼠逃跑时加一，当有40只地鼠逃跑时结束游戏。为什么是35呢？因为我还要采用数码管显示计时，类似案例“看谁手速快”，从初始led为0x01到0x80一共有7种变化状态，每5只变化一次，最后一个LED灯亮时再计数5只地鼠，因此一共40只。
通过sbtLedSel来控制数码管和LED灯的切换，0为数码管，1为LED，所以我设置显示如下

当需要显示数码管时sbtLedSel为0，需要显示LED时显示sbtLedSel为1

游戏结束后保留得分

我将之前的程序包装到另一个while循环中，放于main函数的主循环内，在循环前通过判断是否按下key1来启动游戏，同时在未启动游戏前设置显示为上一局的得分，初始为000

最后提供hex文件，有兴趣的可以放到STC学习板中玩玩

/**********************
打地鼠
型号:STC15F2K60S2 主频:11.0592MHz
************************/
#include <STC15F2K60S2.H>
#include <intrins.h>
#include <stdlib.h>
#define uint  unsigned int
#define uchar unsigned char/*---------引脚别名定义---------*/
sbit sbtLedSel = P2 ^ 3;     /*数码管发光二极管选择位*/
sbit key1 = P3 ^ 2;
sbit key2 = P3 ^ 3;
sbit key3 = P1 ^ 7;/*---------变量定义---------*/
uint dig;         /*位选标志*/
//-, 二, 口
uchar arrSusState[] = {0x08, 0x48, 0x5c, 0x00};
//0123456789
uchar arrScoreSelect[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
//surprise
uchar arrSurpriseSelect[] = {0x38, 0x77, 0x73};
//选择哪一位数码管
uchar arrDigSelect[] = {0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07};
//LED
uchar led;
//计分
uint score;
//随机地鼠
uint susliks;
uint arrSusliks[] = {0, 0, 0};
//控制随机产生数秒
uint count;
//计时器
uint timer;
//按键辅助判断， 按下只判定一次
uint isK1, isK2, isK3;
//随机数辅助计数
uint seed;/*---------初始化函数--------*/
void Init()
{P0M1 = 0x00;//推挽输出P0M0 = 0xff;P2M1 = 0x00;P2M0 = 0xff;TMOD = 0x02;//定时器0为工作方式2TH0 = 7;//高4位装初值TL0 = 7;//低4位装初值EA = 1;//打开总中断ET0 = 1;//打开定时器0中断TR0 = 1;//启动定时0EX0 = 1;//打开外部中断0IT0 = 1;//下降沿触发score = 0;//计分为0susliks = 0;//初始地鼠状态count = 0;//控制地鼠出现与否的计数器dig = 0;//位选信号初始为0timer = 0;//LED控制计时led = 0x01;//LED灯最右边开始亮起//初始化按键辅助判断isK1 = 0;isK2 = 0;isK3 = 0;//初始化种子seed = 0;
}
/*---------计算函数---------*/
uint myPow(uint x, uint n){uint result = 1;while(n>0){result*=x;n--;}return result;
}/*---------延时函数--------*/
void Delay(int n)
{while(n--);
}/*---------击打函数---------*/
void Hit(int pos){switch(arrSusliks[pos]){case 0:{if(score > 0){score --;}else{score = 0;}break;}case 1:{if(score > 1){score -= 2;}else{score = 0;}count = 50;break;}case 2:{score += 3;count = 50;break;}default:{break;}}
}/*---------地鼠逃走函数--------*/
void SusliksEscape(){arrSusliks[0] = 0;arrSusliks[1] = 0;arrSusliks[2] = 0;
}/*---------中断函数---------*/
void getSeed() interrupt 1{seed++;if(seed == 0xffffff) seed = 0;
}/*---------主函数--------*/
void main()
{Init();while( 1 ){         while( 1 ){//显示上一局的得分sbtLedSel = 0;for(dig = 0x00; dig < 0x03; dig ++){P0 = 0x00;P2 = arrDigSelect[dig]; //显示位P0 = arrScoreSelect[score%myPow(10,3-dig)/myPow(10,2-dig)]; //显示数字Delay(2000);}if(score > 50){for(dig = 0x05; dig < 0x08; dig ++){P0 = 0x00;P2 = arrDigSelect[dig]; //显示位P0 = arrSurpriseSelect[dig-0x05];  Delay(2000);}}if(key1 == 0) break;//开始游戏}led = 0x01;//LED灯最右边开始亮起score = 0;//计分为0susliks = 0;//初始地鼠状态count = 0;//控制地鼠出现与否的计数器timer = 0;//LED控制计时//初始化按键辅助判断isK1 = 0;isK2 = 0;isK3 = 0;while( 1 ){sbtLedSel = 0;for(dig = 0x00; dig < 0x03; dig ++){P0 = 0x00;P2 = arrDigSelect[dig]; //显示位P0 = arrScoreSelect[score%myPow(10,3-dig)/myPow(10,2-dig)];   //显示数字Delay(2000);}for(dig = 0x05; dig < 0x08; dig++){P0 = 0x00;P2 = arrDigSelect[dig]; //显示位P0 = arrSusState[arrSusliks[dig-5]];  //显示地鼠情况Delay(2000);}//计时LEDsbtLedSel = 1;P0 = led;led = led|0x01<<(timer/5);Delay(2000);count++;//地鼠出现if(count == 25){srand(seed);susliks = rand()%9;arrSusliks[susliks/3] = susliks%3;}//击打地鼠if(key1 == 0){if(isK1 == 1){Hit(2);isK1 = 0;}}else isK1 = 1;if(key2 == 0){if(isK2 == 1){Hit(1);isK2 = 0;}}else isK2 = 1;if(key3 == 0){if(isK3 == 1){Hit(0);isK3 = 0;}}else isK3 = 1;//地鼠逃走if(count == 50) {SusliksEscape();count = 0;timer++;//计时加一}Delay(2000);//结束一轮游戏if(timer > 39) break;}}
}

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