Arduino UNO 自制 LCD 跑酷小游戏：硬件接线与代码全解析
物料清单
| 组件 | 数量 |
|---|---|
| Arduino UNO | 1 |
| 1602 RGB 背光 LCD（I2C 或并口均可） | 1 |
| 面包板 | 1 |
| 220 Ω 电阻 | 1 |
| 12 mm 轻触开关 | 1 |
| 公对公杜邦线 | 若干 |
| USB-A 转 B 型数据线 | 1 |
硬件接线详解（并口 1602 为例）
电源与背光
- LCD VSS (Pin1) & RW (Pin5) & LED- (Pin16) → 面包板负极排（GND）
- LCD VDD (Pin2) → 面包板正极排（5V）
- 220 Ω 电阻串联在 LED+ (Pin15) 与 5V 间限流
数据与控制线（4-bit 模式）
| LCD 引脚 | Arduino 引脚 | 说明 |
|---|---|---|
| DB4 (Pin11) | D6 | 数据位 4 |
| DB5 (Pin12) | D5 | 数据位 5 |
| DB6 (Pin13) | D4 | 数据位 6 |
| DB7 (Pin14) | D3 | 数据位 7 |
| E (Pin6) | D9 | 使能信号 |
| RS (Pin4) | D11 | 寄存器选择 |
| V0 (Pin3) | D12 | 对比度 PWM 调节（或接 GND 固定） |
按键接线
轻触开关跨面包板中沟放置，一脚接 GND，另一脚接 Arduino D2（内部上拉）。
游戏原理
经典“跑酷”玩法：主角自动向右跑，按键跳跃躲避上下随机生成的障碍块。LCD 两行分别显示上下轨道，自定义字符绘制主角跑动/跳跃动画、地形块。得分随距离递增，碰撞即游戏结束。
核心代码逻辑
- 自定义字符：
createChar()定义 7 组 5×8 点阵（跑动两帧、跳跃、地形、地形左右边缘） - 地形滚动：
advanceTerrain()半字符平移，实现平滑滚动 - 状态机：主角 13 种状态（地面跑动 2 帧、跳跃 6 阶段、空中跑动 2 帧、隐藏/闪烁）
- 碰撞检测：
drawHero()写入字符前比对原地形字符，非空即碰撞 - 中断响应：D2 下降沿触发
buttonPush()置标志位，主循环处理跳跃 - 自动游玩演示：D1 输出高/低电平指示下一步是否需跳跃，可接 LED 观察 AI 判断
完整代码
#include <LiquidCrystal.h>
#define PIN_BUTTON 2
#define PIN_AUTOPLAY 1
#define PIN_READWRITE 10
#define PIN_CONTRAST 12
// ... 自定义字符常量定义 ...
LiquidCrystal lcd(11, 9, 6, 5, 4, 3); // RS, E, DB4-DB7
// ... 变量声明 ...
void initializeGraphics() { /* 创建 7 个自定义字符 */ }
void advanceTerrain(char* terrain, byte newTerrain) { /* 半字符滚动 */ }
bool drawHero(byte pos, char* upper, char* lower, unsigned int score) { /* 绘制+碰撞检测 */ }
void buttonPush() { buttonPushed = true; }
void setup() { /* 引脚模式、中断、LCD 初始化 */ }
void loop() { /* 状态机：等待开始→滚动地形→按键跳跃→碰撞判定→计分 */ }扩展建议
- 改用 I2C LCD 节省引脚，仅需修改构造函数
- 增加蜂鸣器得分/碰撞音效
- 引入电位器调节游戏速度/对比度
- 移植至 Arduino Nano + OLED 实现便携掌机
制造工艺
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