贪吃蛇游戏Labview课程设计报告.docx

Labview课程设计 贪吃蛇学院： 信息科学与工程学院班级： 自动化1302 姓名： 赵仕军 学号： 20137214 引言：Labview是一款程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是 Labview与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而 Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 同C语言和BASIC语言一样，Labview也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。Labview的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。Labview也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序的结果、单步执行等等，便于程序的调试。Labview是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而Labview采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是Labview的程序模块。Labview提供很多外观与传统仪器类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在Labview中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是 图形化源代码，又称G代码。Labview的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。本学期通过对于Labview的学习对于Labview有了一定的认识，在此基础上， 在labview平台上，利用设计多子VI，我设计了一个贪吃蛇的小游戏。包含了失败提醒以及统计分数、开始暂停的功能。目录一、 程序设计1、 程序设计流程.2、 模块设计及说明3、 调试运行4、 程序不足分析二、 心得体会参考文献一、 程序设计1、 程序设计流程1.1程序设计分析1）设计一个主界面，主界面的显示通过二维布尔型数组（后面按称作LED）实现。2）设计食物的随机产生，通过随机产生一系列数，每次产生两个，作为食物的坐标，并且相应坐标位置数组上赋值，点亮LED灯。3）设计分数统计，并显示。4）设计按键操作，实现蛇的各个方向移动。每个按键赋予一个值，根据值判断方向，并且在相应方向上增加以及删除节点。5）吃食物，蛇移动等相关子VI的建立。1.2设计流程全局变量global VI添加main VI添加按键 KeyScan 子VI修改global全局VImove 子VI初步完成,调试成功(缺少isDead VI)添加显示freshDisplay VI添加数据初始化initialize.VI添加食物产生randFood.VI添加失败提醒isDead.VI添加按键处理keyAction.VI(新建)调试运行2、模块设计及说明2.1主VI模块 main.vi前面板包括蛇显示界面，蛇移动范围界面，分数显示界面，蛇移动相关操作操作按键主程序组成：包含了一个主要while循环结构及分支while循环、顺序结构、条件结构、菜单操作模块、初始化局部变量分数、初始化变量模块子VI、按键值赋值模块子VI、根据按键值定义蛇动作模块子VI、显示二维数组赋值模块子VI、显示LED赋值数组、判断能否继续游戏判定子VI、食物随机生成子VI、蛇吃到食物处理子VI、蛇移动子VI。分数显示模块：放在吃掉食物为真的情况下，不断加1达到分数累计的作用。分数模块初始化：主VI程序框图：2.2全局变量模块 global.vi1)显示模块全局变量存放每一位led灯的状态，0表示灭，-1表示亮2)蛇头、蛇尾节点全局变量存放蛇头、蛇尾的位置、方向信息3)蛇转向点全局变量存放蛇头转向的位置、方向信息4)蛇转向信息全局变量cur_turn_index记录当前时刻方向next_turn_index记录下一时刻方向turn_size记录转向次数（设定0为向上，1为向下，2为向左，3为向右转向）4)画面最大显示存放显示界面以及蛇运动范围最大行、列格数信息。5)二维数组值用于控制二维LED点阵数组的量灭6）食物位置全局变量存放随机产生的食物的位置信息2.2初始化各全局变量initialize.vi生成一个宽度为18X18的显示界面，最外边一圈LED灯点亮。同时生成一个长度为三个方形LED，头节点位于坐标为（3,5），尾节点 位于坐标（3,3）的方块蛇，出始运动方向向右。2.3按键赋值KeyScan.vi前面板：主程序：实现对上下左右键值赋值上0、下1、左2、右3，并设立使能信号变量，有键值才使能判断按键动作子VI有效。2.3按键动作判断KeyAction.vi判断动作并将动作信息传递给蛇头，并保存动作节点位置相关信息，包含转向点的坐标，转向次数，以及转向点的转向2.4刷新显示updateDisplay.vi前面板：根据0灭，-1亮的原则。将snake_buff数组值与0比较，等于0，对应坐标布尔数组赋值F，不等于0，对应坐标布尔数组赋值T，给二维布尔数组LED显示。程序框图：2.5判断游戏是否继续isDead.vi判断蛇是否撞墙或者咬到自己，满足上述情况deadFlag布尔型显示控件，作为标志位显示为1，用于触发相应条件语句。2.5判断蛇是否吃掉食物isFoodEaten.vi判断蛇是否碰到食物，碰到食物便增加一个头节点。通过四个方向来判断，在四个方向哪个方向上增加节点。2.6随机产生食物 randFood.vi随机在游戏界面横坐标及纵坐标中产生随机数，组合作为食物位置并点亮相应LED灯，同时限定了食物坐标的范围是在18X18界面范围内。2.7蛇移动move.vi蛇根据按键方向移动，过程中不断更新头节点和尾节点坐标以及 方向。如果吃到了食物，会增加一节长度。运动的同时会删除尾节点，延伸到下一个节点。将转向信息赋值给尾节点，同时将值赋值到二维数组snake_buff中点亮相应LED灯。2.8菜单栏设计开始（start）、暂停(stop)、退出(停止)功能实现：1） 失败后点击开始，重新初始化程序，以及各变量；2） Stop暂停游戏，并且点击开始能当前继续游戏；3、调试运行运行界面如下：点击开始：外圈灯全部点亮，生成一条长度为三的蛇，初始方向向右移动。同时产生食物，初始化坐标为（6,6）。成功吃到食物：增加一个节点并加一分，当前得分为6分失败提醒：弹出一个对话框，下一次开始又进入初始化，并且分数记零5、 程序不足分析1）按键操作采用的是鼠标点击界面的方向键，达到蛇运动控制效果，而非通过键盘操作直接控制2）蛇形采用简易的方块，并没有做到逼真的蛇形3）计分单一化，应当设置关卡，采用过关制，并且每一关的蛇移动速度会加快，从而增加游戏难度4）界面不够美观二、 心得体会从学长那得知Labview这门课很重要，无论是以后继续研究生，或是直接工作，对自己的帮助都很大。这个软件的实用性很强啊，学好了用于实际中，可以省下很多不必要的工作。这门课的发展前景，即使我们在以后的工作中不在这方面发展，这门课留给我们的学习思想和技术技能都是很宝贵的。 Labview采用的是G语言，也就是图形化语言，它不仅是一种编程环境，也是一门编程语言。Labview因为采用的是图形化语言，比较适合于专业知识比较薄弱的学习者。Labview采用的编程思想和传统C语言一样，是嵌套，主函数包含子函数的思想。所以，当要编写比较大的程序时，整个结构就显得很大很复杂，编写起来比较困难。同时感觉这是一门实践性很强的课，很多知识是从上课听老师讲的，或是书上看来的，而且听完、看完之后，自己还觉的不错，觉得自己已经掌握的很好了，但真到实际做东西的时候，就会觉得困难重重，这时再去查书，便有了对知识的更深层次的理解，其实在这方面更应该感谢网络给我们带来的方便，有任何问题，上网搜一下，很多问题都可以迎刃而解，而且很多网友都有自己独特的见解，在他们的讨论中看到了很多有用的东西。在这次虚拟仪器设计过程中，遇到很多的困难，我通过上网，加一些QQ群，论坛各种询问，在这样的努力下，终于实现了功能，我当时特别兴奋。学以促用,用以促学，我们感觉这也是这门课教给我们的重要知识。带着问题学习才能学到真正的知识。在这学期的学习中我们学到了很多，也认识到我们需要学的东西更多，仅凭现在学到的东西是远远不够的，要想在