Игра «Змейка» на Arduino и матрице 8×8 — сборка и код

Компоненты и материалы

Схема подключения

Матрица 8×8 (MAX7219)

• VCC → 5V Arduino
• GND → GND Arduino
• DIN → D10
• CS → D9
• CLK → D8

Джойстик

• GND → GND
• +5V → 5V
• VRX → A0
• VRY → A1
• SW → D2 (с pull-up)

Shield надевается на Arduino — дополнительные шины 5V/GND удобны для питания матрицы и джойстика без макетки.

О проекте

Реализация классической «Змейки» на Arduino. Змейка движется постоянно, игрок управляет джойстиком, избегая столкновений с собой и границами. Поедание еды увеличивает длину и немного ускоряет игру. Базовый код — от Sergey Royz, добавлена плавность движения и рестарт по кнопке джойстика.

Код (полный скетч)

/**
 * Snake — классическая игра на LED-матрице 8x8 (MAX7219)
 * 23 Jun 2016, Sergey Royz & hunter Buzzell
 */
#include <LedControl.h>

/* Пины джойстика */
#define VRX A0
#define VRY A1
#define SW  2

/* Пины матрицы */
#define DIN 10
#define CLK 8
#define CS  9

#define SIZE 8
#define ADVANCE_DELAY 20  // мс между кадрами

int snake[SIZE*SIZE][2];
int length;
int food[2], v[2];
bool is_game_over = false;
long current_time, prev_advance;
int blink_count;
const short messageSpeed = 5;

LedControl lc = LedControl(DIN, CLK, CS, 1);

void init_game() {
  prev_advance = current_time = 0;
  blink_count = 3;
  int half = SIZE / 2;
  length = SIZE / 3;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
    snake[i][0] = half - 1;
    snake[i][1] = half + i;
  }
  food[0] = half + 1;
  food[1] = half - 1;
  v[0] = 0; v[1] = -1; // старт вверх
}

void render() {
  for (int i = 0; i < length; i++)
    lc.setLed(0, snake[i][0], snake[i][1], 1);
  lc.setLed(0, food[0], food[1], 1);
}

void clearScreen() {
  for (int x = 0; x < SIZE; x++)
    for (int y = 0; y < SIZE; y++)
      lc.setLed(0, x, y, 0);
}

/* Движение змейки. Возвращает true, если игра окончена */
bool advance() {
  int head[2] = {snake[0][0] + v[0], snake[0][1] + v[1]};

  // Столкновение со стенами
  if (head[0] < 0 || head[0] >= SIZE || head[1] < 0 || head[1] >= SIZE) {
    delay(1000); showGameOverMessage(); return true;
  }
  // Столкновение с собой
  for (int i = 0; i < length; i++)
    if (snake[i][0] == head[0] && snake[i][1] == head[1]) {
      delay(1000); showGameOverMessage(); return true;
    }

  bool grow = (head[0] == food[0] && head[1] == food[1]);
  if (grow) {
    length++;
    randomSeed(current_time);
    food[0] = random(SIZE);
    food[1] = random(SIZE);
  }
  // Сдвиг тела
  for (int i = length - 1; i >= 0; i--) {
    snake[i+1][0] = snake[i][0];
    snake[i+1][1] = snake[i][1];
  }
  snake[0][0] += v[0];
  snake[0][1] += v[1];
  return false;
}

void setup() {
  pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
  pinMode(VRX, INPUT); pinMode(VRY, INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SW), restart, RISING);

  lc.shutdown(0, false);
  lc.setIntensity(0, 8); // яркость 0-15
  init_game();
  render();
}

void loop() {
  if (!is_game_over) {
    clearScreen(); render();
    if (current_time - prev_advance > ADVANCE_DELAY) {
      is_game_over = advance();
      prev_advance = current_time;
    }
  } else {
    while (blink_count-- > 0) {
      clearScreen(); delay(300);
      render(); delay(300);
    }
  }
  readControls();
  current_time++;
}

void restart() { init_game(); is_game_over = false; }

void readControls() {
  int dx = map(analogRead(VRX), 0, 906, 2, -2);
  int dy = map(analogRead(VRY), 0, 906, -2, 2);
  if (dx != 0) dx = dx / abs(dx);
  if (dy != 0) dy = dy / abs(dy);
  // Запрет разворота на 180°
  if (dy != 0 && v[0] != 0) { v[0] = 0; v[1] = dy; }
  if (dx != 0 && v[1] != 0) { v[0] = dx; v[1] = 0; }
}

/* Анимация "GAME OVER" прокручивается по матрице */
const PROGMEM bool gameOverMessage[8][90] = {
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}
};

void showGameOverMessage() {
  for (int d = 0; d < sizeof(gameOverMessage[0]) - 7; d++) {
    for (int col = 0; col < 8; col++) {
      delay(messageSpeed);
      for (int row = 0; row < 8; row++)
        lc.setLed(0, row, col, pgm_read_byte(&(gameOverMessage[row][col + d])));
    }
  }
}

Библиотеки

• LedControl — работа с MAX7219

Идеи для улучшения

• Добавить звук (пьезо-зумер) при поедании/проигрыше.
• Сделать корпус (3D-печать, акрил, мессершмидт).
• Использовать RGB-матрицу для цветной змейки/еды.
• Добавить таблицу рекордов в EEPROM.