大家好，歡迎回來。這里有一些有趣的東西。

在我們最新的項(xiàng)目中，游戲懷舊與現(xiàn)代創(chuàng)新相遇——迷你蛇游戲控制臺(tái)。這個(gè)縮小的版本建立在我們之前的64x32 HUB75 RGB矩陣面板為基礎(chǔ)的Snake游戲機(jī)，但現(xiàn)在，我們已經(jīng)采取了這個(gè)概念，并將其縮小到一個(gè)真正的手持游戲設(shè)備。

我們的目標(biāo)是創(chuàng)造一個(gè)小版本的原始Snake游戲控制臺(tái)，可以運(yùn)行類似版本的Snake游戲代碼。雖然核心游戲邏輯保持不變，但需要進(jìn)行一些修改，包括調(diào)整顯示尺寸，調(diào)整蛇的大小以及引入關(guān)鍵增強(qiáng)功能?，F(xiàn)在，這條蛇有了漸變的顏色，增加了更多的視覺吸引力，每當(dāng)食物(紅點(diǎn))被吃掉時(shí)，它就會(huì)發(fā)出蜂鳴器驅(qū)動(dòng)的嗶嗶聲，這給游戲體驗(yàn)帶來了更多的滿足感。

如果蛇咬了自己，游戲結(jié)束序列就開始了，我們會(huì)看到一個(gè)游戲結(jié)束屏幕，顯示所消耗的食物的總數(shù)。在游戲自動(dòng)重新開始之前，游戲結(jié)束畫面會(huì)持續(xù)5秒。

這款迷你控制臺(tái)采用Waveshare的ESP32- s3 - lcd -1.69，這是一款基于ESP32 s3的設(shè)置，配有1.69英寸的ST7789V2顯示屏，在不犧牲性能的情況下提供便攜性。由于內(nèi)置500毫安鋰電池，你可以隨時(shí)隨地玩游戲。所有組件，包括ESP32板和定制按鈕板，都安置在一個(gè)定制設(shè)計(jì)的外殼內(nèi)，我們?cè)贔usion 360中構(gòu)建，然后使用Creality K10 Max進(jìn)行3D打印。

本文探討了這個(gè)Snake Game控制臺(tái)的整個(gè)構(gòu)建過程，以及如何通過幾個(gè)簡單的步驟重新構(gòu)建它，所以讓我們開始構(gòu)建吧。

材料要求

這些是建筑中使用的材料：

?定制PCB(由PCBWAY提供)

?ESP32 S3 1.69寸顯示屏(購于PCBWAY禮品店)

?按鈕

?500mAh 3.7V 14500鋰離子電池

?按鈕開關(guān)

?M2螺絲

?連接電線

?熱熔膠

?3D打印外殼

Snake游戲控制臺(tái)項(xiàng)目和PICO Blasters

讓我們先來看看貪吃蛇游戲機(jī)，這是一個(gè)緊湊的便攜式系統(tǒng)，由樹莓派PICO驅(qū)動(dòng)，具有64x32 RGB矩陣面板和3d打印外殼。它運(yùn)行的是一款經(jīng)典的貪吃蛇游戲，你可以使用四個(gè)方向的按鈕來引導(dǎo)蛇，追逐隨機(jī)的紅點(diǎn)來獲得分?jǐn)?shù)，并盡量避免撞到自己。另外，它有一個(gè)機(jī)載電池，所以你可以帶著它去任何地方玩。

然后是camePICO Blaster，它采用了相同的硬件設(shè)置，并將其變成了一款快節(jié)奏的《太空入侵者》風(fēng)格的射擊游戲。有了額外的自定義控制板，改進(jìn)的游戲機(jī)制和顏色編碼的投射物，這款游戲完全是關(guān)于反應(yīng)和策略的。

玩家駕駛一艘宇宙飛船，躲避攻擊并使用兩種類型的武器進(jìn)行反擊——速射子彈和強(qiáng)大的沖擊波，它可以消滅沿途的一切(游戲邦注：為了保持趣味性，玩家需要設(shè)置冷卻時(shí)間!)

這兩款游戲都是從頭開始編寫的，真的很痛苦。大部分開發(fā)時(shí)間都花在了創(chuàng)造游戲邏輯上，而這兩款設(shè)備的硬件部分也非常簡單，并且在不到一天的時(shí)間內(nèi)就準(zhǔn)備好了。

對(duì)于Mini版本，我只移植了Snake Game。我們可以為該設(shè)備制作更多游戲，這將是我們未來項(xiàng)目的一個(gè)想法。

迷你版設(shè)計(jì)

在這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，我們首先將我們的ESP32顯示器的3D模型導(dǎo)入到Fusion360中，同時(shí)導(dǎo)入我們的Button PCB with Buttons的Cad文件，以及電池和push switch的Cad文件。

接下來，我們將組件組織在一個(gè)合乎邏輯和實(shí)用的布局中，將開關(guān)PCB放置在顯示器下方，將電池放置在顯示器和開關(guān)PCB的后面，并將推開關(guān)放置在電池上方的背面。一旦一切都安排好了，我們就開始設(shè)計(jì)一個(gè)封裝所有組件的外殼，并將它們無縫地統(tǒng)一起來。在美學(xué)上，我選擇了一個(gè)方形的復(fù)古設(shè)計(jì)，讓人想起上世紀(jì)90年代，從經(jīng)典的諾基亞手機(jī)中汲取靈感——從它的外形上可以看到這些元素。

外殼已準(zhǔn)備好并分為兩部分：前外殼和蓋子部分。前機(jī)箱容納ESP32顯示板和Switch PCB。ESP32顯示器是壓力安裝在其位置;我們還包括安裝孔，以防有人希望擰緊顯示器適當(dāng)與外殼。開關(guān)PCB用4顆M2螺釘固定到位。

蓋子部分容納電池和電源開關(guān)。

前外殼和蓋子部分都用四個(gè)M2螺釘連接在一起，因?yàn)槲覀冊(cè)谇巴鈿ど蟿?chuàng)建了四個(gè)螺釘凸臺(tái)，在蓋子上創(chuàng)建了四個(gè)孔，以滑動(dòng)螺釘并將兩者連接在一起。

對(duì)于3D打印，我們導(dǎo)出了兩個(gè)部件的網(wǎng)格文件，并在我們的新Creality K10 max上使用0.4mm噴嘴和25%填充的白色Hyper PLA打印它們。

ESP32顯示開發(fā)板

我們?cè)谖覀兊捻?xiàng)目中使用ESP32-S3-LCD-1.69，因?yàn)樗且环N低成本，高性能的MCU板，完全符合我們的需求。

配備了1.69英寸的電容式液晶顯示屏，鋰電池充電芯片，以及帶有三軸加速度計(jì)和陀螺儀的六軸傳感器，該板具有增強(qiáng)我們的Snake游戲機(jī)的功能。

它包括一個(gè)定時(shí)功能的RTC芯片，一個(gè)用于運(yùn)動(dòng)跟蹤的QMI8658慣性測量單元(IMU)，以及一個(gè)用于長期電源管理的ETA6098鋰電池充電芯片。

板載蜂鳴器提供音頻反饋，而Type-C接口允許輕松的演示閃爍和日志打印。此外，BOOT和RST按鈕簡化了重置和固件下載，可定制的功能按鈕支持多種輸入方法，包括單、雙和長按。

ST7789V2液晶控制器支持240 × RGB × 320分辨率，但其有效顯示面積為240(H) × RGB × 280(V)。它支持RGB444、RGB565和RGB666顏色格式，我們的項(xiàng)目使用RGB565來獲得最佳的視覺輸出。

四線SPI接口確保高效的GPIO使用和快速的通信速度，而顯示屏的圓角有助于其圓滑，緊湊的設(shè)計(jì)。

至于采購這個(gè)顯示器，我們從PCBWAY的禮品店得到了它，這是一個(gè)電子市場，在那里你可以找到各種各樣的電子設(shè)備和模塊，他們的真實(shí)價(jià)格。

開關(guān)PCB設(shè)計(jì)

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們重新使用了之前的貪吃蛇游戲控制臺(tái)項(xiàng)目中的一個(gè)按鈕板。該P(yáng)CB具有四個(gè)按鈕，每個(gè)連接到GND，以及四個(gè)輸出引腳，將連接到ESP32的GPIO引腳。通過按下每個(gè)按鈕，我們將GPIO引腳拉到GND，微控制器記錄按鈕狀態(tài)的這種變化。

通過在適當(dāng)?shù)奈恢锰砑影粹o并按正確的順序連接走線，最終完成了電路板設(shè)計(jì)，之后我們導(dǎo)出了該P(yáng)CB的Gerber Data并將其發(fā)送給PCBWAY進(jìn)行樣品。

開關(guān)PCB組件

按鈕板的組裝過程超級(jí)簡單。我們首先從板的頂部放置按鈕，然后我們用烙鐵從底部焊接它們的焊盤。

貪吃蛇游戲代碼

在繼續(xù)匯編過程之前，讓我們深入研究一下這個(gè)項(xiàng)目的代碼。

讓我們對(duì)這段代碼進(jìn)行深入分析，并從Include庫和顯示設(shè)置開始。

這些包括ESP32所需的庫，還定義了保存在pin_config文件中的重要硬件引腳映射。

上面的部分設(shè)置SPI總線并初始化ST7789 LCD顯示器。

接下來，我們?yōu)橛脩艨丶头澍Q器定義GPIO引腳。

接下來是游戲網(wǎng)格大小和單個(gè)單元大小。

這控制了網(wǎng)格中的食物放置邊界。

這一部分定義了蛇的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)、食物和游戲狀態(tài)的必要變量。

現(xiàn)在是游戲邏輯功能，它包含兩個(gè)主要部分;食物放置和碰撞檢測。

這是食物放置功能，當(dāng)食物被吃掉時(shí)隨機(jī)分配一個(gè)新的位置。

這是檢查蛇是否與自己碰撞的部分。

接下來是游戲重置和得分部分。

這部分在新回合開始時(shí)重置游戲狀態(tài)。

本節(jié)更新LCD上的成績顯示。

現(xiàn)在是這個(gè)項(xiàng)目的聲音效果部分，當(dāng)食物被消耗時(shí)播放一個(gè)簡短的嗶嗶聲，當(dāng)游戲結(jié)束時(shí)播放一段旋律。

當(dāng)食物被吃掉時(shí)，它會(huì)發(fā)出短暫的嗶嗶聲。

這個(gè)部分在比賽結(jié)束時(shí)播放一段旋律。

現(xiàn)在是游戲顯示和圖形部分，顯示“游戲結(jié)束”屏幕并重置游戲。

初始化串行通信、顯示和按鈕引腳。

最后，我們得到了這段代碼中最重要的部分，即游戲循環(huán)。這個(gè)部分處理移動(dòng)、碰撞、食物消耗和游戲速度。

我們?cè)诟郊懈郊恿藀in_config.h文件，因此請(qǐng)確保它與主草圖位于同一文件夾中。

布線過程

?首先將五根線連接到ESP32 Dev板的GPIO2、GPIO10、GPIO16、GPIO18和GND端子上。

?接下來，我們將地線連接到按鈕板的GND端子。

?GPIO2線連接在交換板的左端子上。

?GPIO10連接右端。

?GPIO16連接Down端子。

?GPIO18連接Up端子。

電源組件

我們使用3.7V 500mAh 14500鋰離子電池作為這個(gè)項(xiàng)目的電源。

他們通常沒有點(diǎn)焊電線，迫使人們手動(dòng)將電線焊接到電池端子上，這是一種可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸的不良做法。這無疑會(huì)減少電池的壽命和容量，因此我們應(yīng)該避免使用烙鐵將電線直接焊接到鋰電池的端子上。

?我們現(xiàn)在通過將電池的正極線連接到推開關(guān)的NC開始電源組裝過程。

?我們?cè)谕崎_關(guān)的公共端子上再加一根電線。我們?cè)陔姵卣龢O之間加入了一個(gè)推開關(guān)，這樣電池電源就可以通過這個(gè)開關(guān)關(guān)閉。

?接下來，我們將電池的正極和負(fù)極連接線連接到ESP32板上的電池連接器。

?通過這個(gè)連接，我們現(xiàn)在可以用鋰離子電池為這個(gè)裝置供電了。

總裝

?最后的組裝開始與ESP32顯示器的安置在前面的外殼上，我們從前面推到位。

?接下來，我們從前外殼的內(nèi)部傳遞開關(guān)PCB并將其放在前面。這將隱藏ESP32板和Switch PCB之間的連接線。

?然后使用四個(gè)M2螺釘將開關(guān)PCB固定在適當(dāng)位置。

?我們現(xiàn)在安裝鋰電池在蓋子部分和推開關(guān)在其正確的位置。

?使用熱熔膠槍，我們將熱熔膠涂在推開關(guān)和電池上，使它們固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?

?接下來，我們?cè)贕PIO端口上的顯示器背面涂上熱熔膠，在這里我們連接了開關(guān)板的電線，防止在組裝過程中從ESP32走線拔出電線。

?機(jī)箱的兩個(gè)部分現(xiàn)在已經(jīng)定位在一起，用4顆M2螺釘將它們連接起來。

?我們的Snake游戲控制臺(tái)迷你設(shè)備已經(jīng)組裝好了。

結(jié)果

這是這個(gè)小型構(gòu)建的最終結(jié)果：迷你蛇游戲控制臺(tái)，一個(gè)小型的手持游戲設(shè)備，以緊湊的形式將經(jīng)典的蛇游戲帶入生活。整個(gè)設(shè)計(jì)帶有懷舊氣息，有點(diǎn)像老款諾基亞6110，讓人立刻回想起早期的手機(jī)游戲。

盡管它很小，但控制臺(tái)運(yùn)行流暢，具有響應(yīng)式控制和由ESP32-S3-LCD-1.69驅(qū)動(dòng)的充滿活力的顯示屏。漸變顏色的蛇，當(dāng)你吃東西時(shí)的蜂鳴器，以及定制的按鈕板，都讓它感覺很精致，玩起來很有趣。在Fusion 360中設(shè)計(jì)的3d打印外殼使它具有堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)，可以舒適地握在手中。

多虧了內(nèi)置的500毫安鋰離子電池，它是完全便攜式的，讓你隨時(shí)隨地玩游戲，而不需要恒定的電源。明亮的顯示屏和流暢的游戲玩法使它與大版本一樣吸引人，但現(xiàn)在它更方便攜帶。

對(duì)于下一個(gè)迭代，我想更多地關(guān)注游戲本身，這可以通過添加障礙(游戲邦注：如當(dāng)蛇碰到墻壁時(shí)便會(huì)結(jié)束游戲)而進(jìn)一步完善。當(dāng)蛇變大時(shí)，它的速度會(huì)增加，這是我想在項(xiàng)目的下一個(gè)版本中添加的調(diào)整之一。此外，我相信如果我們?cè)谖磥淼捻?xiàng)目中使用LiPo電池，以及帶有SMD按鈕的定制PCB，以增加PCB和電子產(chǎn)品的尺寸，我可以創(chuàng)造一個(gè)更好更小的身體。

本文編譯自hackster.io