Pixel Chaser：Arduino Nano 单键 NeoPixel 追逐小游戏

项目简介

作为一名前游戏开发者，我一直想在微控制器上实现一个"单键物理游戏"。Pixel Chaser 诞生了：只需一个按钮、一个 NeoPixel 环、一块 Arduino Nano，即可体验反应速度与策略的微型街机游戏。

游戏规则

• 绿色像素 = 玩家，自动沿环顺/逆时针移动
• 红色像素 = 敌人，固定位置（吃到金币后重新随机）
• 黄色像素 = 金币，位于玩家与敌人之间
• 单击按钮：反转移动方向
• 长按按钮：开始新游戏 / 结束当前游戏
• 吃到金币：得分+1，速度加快（最快 50ms/步），敌人和金币重置位置
• 撞到敌人：游戏结束，显示最高分（黄）与本局分（红）

硬件清单

接线指南（8 步完成）

1. Nano 插面包板一端，USB 口朝外
2. 按钮插另一端边缘，便于拇指操作
3. 10kΩ 电阻接按钮一脚 → GND 轨（下拉）
4. 按钮另一脚 → VCC 轨（按下拉高）
5. 按钮 GND 侧同一节点 → Nano D3（读取状态）
6. NeoPixel：VCC→VCC 轨，GND→GND 轨，DI→Nano D4
7. Nano 5V→VCC 轨，GND→GND 轨
8. 上传代码，玩！

代码架构亮点

• 使用 OneButton 库处理单击/长按/消抖
• 状态机设计：gameOver、countdown、playerIndex、enemyIndex、coinIndex
• 非阻塞主循环：nextMove 控制移动节奏，buttonTAP.tick() 轮询按钮
• 视觉反馈：玩家留尾迹（暗绿），当前位置亮绿；游戏结束红色扩散动画
• 难度自适应：currentPlayerSpeed = constrain(speed - 10, 50, 150)

完整代码

/* Pixel Chaser Game - v1.0.0
 * Author: Seon Rozenblum (unexpectedmaker.com)
 * License: GNU GPL v3
 */
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#include <OneButton.h>

#define PIXELPIN 4
#define NUMPIXELS 24
#define BUTTON_TAP 3

OneButton buttonTAP(BUTTON_TAP, false);
Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIXELPIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int playerIndex = -1, playerIndexTrail = -1, playerDirection = 1;
float nextMove = 0, currentPlayerSpeed = 150;
unsigned long countdown = 0;
int enemyIndex = -1, coinIndex = -1;
int score = 0, bestScore = 0, lastScore = 0;
bool gameOver = false;

void setup() {
  pinMode(BUTTON_TAP, INPUT);
  buttonTAP.attachClick(singleClick);
  buttonTAP.attachLongPressStart(longClick);
  pixels.begin();
  pixels.setBrightness(20);
  countdown = millis() + 2000;
}

void loop() {
  buttonTAP.tick();
  if (gameOver) return;
  SetLevel();
  if (countdown > millis()) { pixels.show(); return; }
  DisplayPlayer();
  pixels.show();
}

void ClearLevel() {
  for (int i=0; i= 0) pixels.setPixelColor(playerIndexTrail, 0);
    if (playerIndex >= 0) { pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,100,0)); playerIndexTrail = playerIndex; }
    playerIndex += playerDirection;
    if (playerIndex < 0) playerIndex = NUMPIXELS-1;
    else if (playerIndex == NUMPIXELS) playerIndex = 0;
    pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,255,0));

    if (playerIndex == coinIndex) {  // 吃金币
      enemyIndex = coinIndex = -1; score++; 
      currentPlayerSpeed = constrain(currentPlayerSpeed - 10, 50, 150);
      ClearLevel(); pixels.setPixelColor(playerIndex, pixels.Color(0,255,0));
    } else if (playerIndex == enemyIndex) {  // 撞敌人
      lastScore = score; if (score >= bestScore) bestScore = score;
      GameOver(); gameOver = true; enemyIndex = coinIndex = playerIndex = -1;
    }
  }
}

void singleClick() { if (countdown > millis()) return; playerDirection = -playerDirection; }
void longClick() { 
  gameOver = !gameOver; 
  if (gameOver) { enemyIndex = coinIndex = playerIndex = -1; currentPlayerSpeed = 150; ClearLevel(); }
  else { ClearLevel(); score = 0; currentPlayerSpeed = 150; countdown = millis() + 2000; }
}

扩展思路

• 增加多种敌人类型（移动、分裂）
• 加入音效（蜂鸣器配合吃币/撞击/加速）
• 做成 PCB 手柄外形，配合 3D 打印外壳成成品玩具
• 移植到 ESP32 增加蓝牙对战/排行榜

作者链接

• 博客：unexpectedmaker.com
• YouTube：Unexpected Maker
• GitHub/Tindie/Patreon 同名