Arduino自制打地鼠游戏机详细教程

打地鼠游戏机

游戏规则：

3个LED对应3个按键，刚开始时蜂鸣器鸣叫三声，频率5Hz，紧接着每0.5秒生成一个0至2的随机数，对应点亮相应的LED，在下次随机数生成之前判断相应的按键是否被按下，若按键正确，在串口打印“LED编号”+“right”；若按键错误，蜂鸣器鸣叫0.2秒，在串口打印“LED编号”+“wrong”，然后继续生成随机数。完成10次操作后生成随机数的频率变为0.4秒，又完成10次操作后频率变为0.3秒，以此类推，0.1秒频率下完成10次操作游戏结束，串口打印“game over”，蜂鸣器鸣叫5声，频率5Hz。在游戏过程中，错误3次游戏也结束，串口打印“game over”，蜂鸣器鸣叫3声，频率5Hz。

背景知识：

1）rand()——Arduino IDE库中自带的用于产生随机数的函数：在Arduino IDE中调用rand()将会返回一个随机的正整数。例如 int num=rand(); //num为一个随机生成的正整数

2）while(..) {...}——循环判断小括号内条件是否为真，若为真，执行花括号里的内容，否则跳出循环。例如while(x>0){x=x-1;} 表示当x>0时一直执行减一的操作，直到不满足x>0时跳出while循环，如果一开始x的值就不满足x>0，则不会执行花括号里的内容

3）for(i=x, i<y, i++){...}——给变量i初始赋值为x，当i<y时，执行花括号里的内容，然后i数值增加1（c语言里，i++等价于i=i+1）。类似的，还可以有

for(int i=x, i<=y, i=i+2){...};
for(int i=x, i>y, i--);

4）%——取模操作：‘%’符号左边放操作数，‘%’右边放要除以的数，结果将得到余数。例如：int num=11%3; //num=2     int num=12%3; //num=0

5）自定义函数：a.没有参数，不带返回值，结构类似void loop(){...}  b.没有参数，但有返回值，比如函数rand()，返回一个随机数 c. 带参数，没有返回值。格式为: void funcName(i){}

d. 带参数，且有返回值。格式为：type funcName(i){... return x;}

6）蜂鸣器使用说明：当蜂鸣器的正极（长管脚）与Arduino的I/O口相连，另一端接地，此时Arduino输出高电平时蜂鸣器鸣叫，输出低电平时蜂鸣器不叫。

实验器材：

Arduino Uno开发板，3个开关，1个蜂鸣器，3个LED，6个电阻，14根导线，2个面包板

参考代码：

int btn0=6, btn1=7, btn2=8, buzzer=9;
int led0=10, led1=11, led2=12;
int i, j, k, error=0, num=-1;

void ledOn(){
//随机使一个LED亮
num = rand()%3;
if(num==0) digitalWrite(led0, HIGH);
if(num==1) digitalWrite(led1, HIGH);
if(num==2) digitalWrite(led2, HIGH);
}
void ledOff(){
digitalWrite(led0, LOW);
digitalWrite(led1, LOW);
digitalWrite(led2, LOW);
}

void warning(){
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(buzzer, LOW);
error++;
}

int judge(){
//判断对应的按键是否被按下，按键正确返回1，否则返回0
while(num==0){
if(digitalRead(btn0)==HIGH){
Serial.println("0 right");
return 1;
}
else if(digitalRead(btn1)==HIGH || digitalRead(btn2)==HIGH){
error++;
Serial.println("0 wrong");
return 0;
}
}
while(num==1){
if(digitalRead(btn1)==HIGH){
Serial.println("1 right");
return 1;
}
else if(digitalRead(btn0)==HIGH || digitalRead(btn2)==HIGH){
error++;
Serial.println("1 wrong");
return 0;
}
}
while(num==2){
if(digitalRead(btn2)==HIGH){
Serial.println("2 right");
return 1;}
else if(digitalRead(btn0)==HIGH || digitalRead(btn1)==HIGH){
error++;
Serial.println("2 wrong");
return 0;
}
}
return -1;
}

void forever(){
while(1){delay(1000);}
}

int task(int x){
ledOn();
delay(x);
ledOff();
delay(x);
if(judge()==0) warning();
if(error>=3){
for(k=1; k<=3; k++){
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(buzzer, LOW);
delay(200);
}
Serial.println("game over");
return 0;
}
return 1;
}

void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(led0, OUTPUT);
pinMode(led1, OUTPUT);
pinMode(led2, OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(btn0, INPUT);
pinMode(btn1, INPUT);
pinMode(btn2, INPUT);
for(i=0; i<3; i++){
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(buzzer, LOW);
delay(200);
}//开始时蜂鸣器鸣叫三声
}

void loop() {
for(j=0;j<10;j++)
if(task(500)==0)
forever();

for(j=0;j<10;j++)
if(task(400)==0)
forever();

for(j=0;j<10;j++)
if(task(300)==0)
forever();

for(j=0;j<10;j++)
if(task(200)==0)
forever();

for(j=0;j<10;j++)
if(task(100)==0)
forever();
Serial.println("game over");
forever();
}

参考连线图