一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用ST7735R TFTLCD彩屏模块、按键等。

系统运行后，TFTLCD显示俄罗斯方块游戏界面并开始游戏，KEY1键用于方块方向旋转，KEY2、KEY3键控制左右方向移动，KEY4键控制方块下落速度。每消除1层分数递增10分，最大显示5位数分数。当游戏结束后，按下KEY1键重新开始游戏。

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/




//初始化界面
void InitInterface(void) 
{
    
	int i=0;
	int j=0;
	
	//绘制游戏界面 墙体
	for(i=0;i<ROW;i++)
	{
    
		for(j=0;j<COL;j++)
		{
    
			if(j==0 || j==COL-1)
			{
    
				face.data[i][j] = 1; //标记该位置有方块
				LCD_Fill_rectangle(j*(WIDE+SPACE),i*(HIGH+SPACE),WIDE,HIGH,FRONT_COLOR);
			}
			else if(i==ROW-1)
			{
    
				face.data[i][j] = 1; //标记该位置有方块
				LCD_Fill_rectangle(j*(WIDE+SPACE),i*(HIGH+SPACE),WIDE,HIGH,FRONT_COLOR);
			}
			else
				face.data[i][j] = 0; //标记该位置无方块
		}
	}
	//显示初始分数
	LCD_ShowString(90,(ROW)*(HIGH+SPACE),tftlcd_data.width,tftlcd_data.height,12,"Score");
	LCD_ShowNum(90,(ROW)*(HIGH+SPACE)+15,grade,5,12);
}

//初始化方块信息
void InitBlockInfo(void)
{
    
	int i = 0;
	int temp[4][4];
	int shape = 0;
	int form = 0;
	int j = 0;

	//“T”形
	for (i = 0; i <= 2; i++)
		block[0][0].space[1][i] = 1;
	block[0][0].space[2][1] = 1;

	//“L”形
	for (i = 1; i <= 3; i++)
		block[1][0].space[i][1] = 1;
	block[1][0].space[3][2] = 1;

	//“J”形
	for (i = 1; i <= 3; i++)
		block[2][0].space[i][2] = 1;
	block[2][0].space[3][1] = 1;

	for (i = 0; i <= 1; i++)
	{
    
		//“Z”形
		block[3][0].space[1][i] = 1;
		block[3][0].space[2][i + 1] = 1;
		//“S”形
		block[4][0].space[1][i + 1] = 1;
		block[4][0].space[2][i] = 1;
		//“O”形
		block[5][0].space[1][i + 1] = 1;
		block[5][0].space[2][i + 1] = 1;
	}

	//“I”形
	for (i = 0; i <= 3; i++)
		block[6][0].space[i][1] = 1;

	for (shape = 0; shape < 7; shape++) //7种形状
	{
    
		for (form = 0; form < 3; form++) //4种形态（已经有了一种，这里每个还需增加3种）
		{
    
			//获取第form种形态
			for (i = 0; i < 4; i++)
			{
    
				for (j = 0; j < 4; j++)
				{
    
					temp[i][j] = block[shape][form].space[i][j];
				}
			}
			//将第form种形态顺时针旋转，得到第form+1种形态
			for (i = 0; i < 4; i++)
			{
    
				for (j = 0; j < 4; j++)
				{
    
					block[shape][form + 1].space[i][j] = temp[3 - j][i];
				}
			}
		}
	}
}

//合法性判断
int IsLegal(int shape, int form, int x, int y)
{
    
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
    
		for (j = 0; j < 4; j++)
		{
    
			//如果方块落下的位置本来就已经有方块了，则不合法
			if ((block[shape][form].space[i][j] == 1) && (face.data[y + i][x + j] == 1))
				return 0; //不合法
		}
	}
	return 1; //合法
}

//判断得分与结束
int JudeFunc(void)
{
    
	int i,j,m,n;
	//判断是否得分
	for (i = ROW - 2; i > 4; i--)
	{
    
		int sum = 0; //记录第i行的方块个数
		for (j = 1; j < COL - 1; j++)
		{
    
			sum += face.data[i][j]; //统计第i行的方块个数
		}
		if (sum == 0) //该行没有方块，无需再判断其上的层次（无需再继续判断是否得分）
			break; //跳出循环
		if (sum == COL - 2) //该行全是方块，可得分
		{
    
			grade += 10; //满一行加10分
			LCD_ShowNum(90,(ROW)*(HIGH+SPACE)+12+3,grade,5,12);
			for(j = 1; j < COL - 1; j++) //清除得分行的方块信息
			{
    
				face.data[i][j] = 0; //该位置得分后被清除，标记为无方块
			}
			//把被清除行上面的行整体向下挪一格
			for (m = i; m >1; m--)
			{
    
				sum = 0; //记录上一行的方块个数
				for (n = 1; n < COL - 1; n++)
				{
    
					sum += face.data[m - 1][n]; //统计上一行的方块个数
					face.data[m][n] = face.data[m - 1][n]; //将上一行方块的标识移到下一行
					if (face.data[m][n] == 1) //上一行移下来的是方块，打印方块
					{
    
						//打印方块
						LCD_Fill_rectangle((n)*(WIDE+SPACE),(m)*(HIGH+SPACE),WIDE,HIGH,FRONT_COLOR);
					}
					else //上一行移下来的是空格，打印空格
					{
    
						//打印空格（两个空格）
						LCD_Fill_rectangle((n)*(WIDE+SPACE),(m)*(HIGH+SPACE),WIDE,HIGH,BACK_COLOR);
					}
				}
				if (sum == 0) //上一行移下来的全是空格，无需再将上层的方块向下移动（移动结束）
					return 1; //返回1，表示还需调用该函数进行判断（移动下来的可能还有满行）
			}
		}
	}
	//判断游戏是否结束
	for (j = 1; j < COL - 1; j++)
	{
    
		if (face.data[1][j] == 1) //顶层有方块存在（以第1行为顶层，不是第0行）
		{
    
			delay_ms(1000); //留给玩家反应时间
			LCD_ShowString(2 * (COL / 3)+20, ROW / 2+50,200,16,16,"GAME OVER");
			LCD_ShowString(2 * (COL / 3)+20, ROW / 2+17+50,200,16,16,"K1:Start");
			while(1)
			{
    
				if(gkey_value==KEY1_PRESS)
				{
    
					LCD_Clear(BACK_COLOR);
					appdemo_show();//回到主界面重新开始
				}
			}
		}
	}
	return 0; //判断结束，无需再调用该函数进行判断
}

//游戏主体逻辑函数
void StartGame(void)
{
    
	int t = 0;
	int nextShape,nextForm;
	int x,y;
	int i,j;
	char ch;
	int shape = rand() % 7, form = rand() % 4; //随机获取方块的形状和形态
	while(1)
	{
    
		nextShape = rand() % 7;
		nextForm = rand() % 4; //随机获取下一个方块的形状和形态
		x = COL / 2 - 2;
		y = 0; //方块初始下落位置的横纵坐标
		DrawBlock(nextShape, nextForm,0,ROW+1); //将下一个方块显示在右上角
		while(1)
		{
    
			DrawBlock(shape, form, x, y); //将该方块显示在初始下落位置
			if(t == 0)
			{
    
				t = 50; //这里t越小，方块下落越快（可以根据此设置游戏难度）
			}
			while(--t)
			{
    
				if (gkey_value!= 0) //若键盘被敲击，则退出循环
					break;
				delay_ms(10);
			}
			if (t == 0) //键盘未被敲击
			{
    
				if(IsLegal(shape, form, x, y + 1) == 0) //方块再下落就不合法了（已经到达底部）
				{
    
					//将当前方块的信息录入face当中
					//face:记录界面的每个位置是否有方块，若有方块还需记录该位置方块的颜色。
					for (i = 0; i < 4; i++)
					{
    
						for (j = 0; j < 4; j++)
						{
    
							if (block[shape][form].space[i][j] == 1)
							{
    
								face.data[y + i][x + j] = 1; //将该位置标记为有方块
							}
						}
					}
					while(JudeFunc()); //判断此次方块下落是否得分以及游戏是否结束
					break; //跳出当前死循环，准备进行下一个方块的下落
				}
				else //未到底部
				{
    
					DrawSpace(shape, form, x, y); //用空格覆盖当前方块所在位置
					y++; //纵坐标自增（下一次显示方块时就相当于下落了一格了）
				}
			}
			else	//键盘被敲击
			{
    
				ch = gkey_value; //读取keycode
				gkey_value=0;
				switch (ch)
				{
    
					case KEY4_PRESS: //方向键：下
						if (IsLegal(shape, form, x, y + 3) == 1) //判断方块向下移动一位后是否合法
						{
    
							//方块下落后合法才进行以下操作
							DrawSpace(shape, form, x, y); //用空格覆盖当前方块所在位置
							y+=3; //纵坐标自增（下一次显示方块时就相当于下落了一格了）
						}
						break;
					case KEY2_PRESS: //方向键：左
						if (IsLegal(shape, form, x - 1, y) == 1) //判断方块向左移动一位后是否合法
						{
    
							//方块左移后合法才进行以下操作
							DrawSpace(shape, form, x, y); //用空格覆盖当前方块所在位置
							x--; //横坐标自减（下一次显示方块时就相当于左移了一格了）
						}
						break;
					case KEY3_PRESS: //方向键：右
						if (IsLegal(shape, form, x + 1, y) == 1) //判断方块向右移动一位后是否合法
						{
    
							//方块右移后合法才进行以下操作
							DrawSpace(shape, form, x, y); //用空格覆盖当前方块所在位置
							x++; //横坐标自增（下一次显示方块时就相当于右移了一格了）
						}
						break;
					case KEY1_PRESS: //空格键
						if (IsLegal(shape, (form + 1) % 4, x, y + 1) == 1) //判断方块旋转后是否合法
						{
    
							//方块旋转后合法才进行以下操作
							DrawSpace(shape, form, x, y); //用空格覆盖当前方块所在位置
							y++; //纵坐标自增（总不能原地旋转吧）
							form = (form + 1) % 4; //方块的形态自增（下一次显示方块时就相当于旋转了）
						}
						break;
				}
			}
		}
		shape = nextShape, form = nextForm; //获取下一个方块的信息
		DrawSpace(nextShape, nextForm,0,ROW+1); //将下一个的方块信息用空格覆盖
	}
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
    
	TFTLCD_Init();	
	My_EXTI_Init();
	InitInterface();//初始化界面
	InitBlockInfo(); //初始化方块信息
	StartGame(); //开始游戏
	
	while(1)
	{
    
			
	}
}

三、实验现象

演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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专注于51单片机、STM32、国产32、DSP、Proteus、ardunio、ESP32、物联网软件开发，PCB设计，视频分享，技术交流。