一、项目核心背景与设计灵感
灵感源自经典的浏览器恐龙跑酷游戏,将玩法适配到Arduino硬件平台,核心是操控LED像素角色跳跃电子元件障碍;
- 运行载体为UNO Q开发板,主打硬件与软件联动的互动体验。
二、核心功能特性
1. 难度递进:游戏难度会随进程逐步提升(如障碍出现速度加快、类型更复杂);
2. 分数追踪:实时统计游戏分数,记录游玩成绩;
3. 单键操作:简化操控逻辑,仅需一个按键即可实现角色跳跃,适配硬件交互;
4. LED矩阵同步:UNO Q的LED矩阵会与游戏画面同步显示动画,实现软硬件视觉联动。
三、运行架构解析
1. 前端交互层:WebUI界面展示游戏画面、分数等信息,接收玩家的按键操作;
2. 通信层:通过网络/本地通信协议,实现WebUI与UNO Q开发板的数据交互;
3. 硬件执行层:UNO Q开发板接收指令后,控制LED矩阵显示同步动画,完成硬件反馈。
from arduino.app_utils import *
from arduino.app_bricks.web_ui import WebUI
import time
import random
import threading
import json
…
class GameState:
def _init_(self):
self.reset()
self.high_score = 0
def reset(self):
self.mascot_y = GROUND_Y - MASCOT_HEIGHT
self.velocity_y = 0.0
self.on_ground = True
self.obstacles = \[\]
self.score = 0
self.game_over = False
self.speed = BASE_SPEED
self.last_spawn_time = time.time()
self.next_spawn_delay = random.uniform(SPAWN_MIN_MS/1000, SPAWN_MAX_MS/1000)
def update_physics(self, dt):
if not self.on_ground:
self.velocity_y += GRAVITY \* dt \* 60 # Scale for 60 FPS base
self.mascot_y += self.velocity_y \* dt \* 60
\# Ground collision
if self.mascot_y >= GROUND_Y - MASCOT_HEIGHT:
self.mascot_y = GROUND_Y - MASCOT_HEIGHT
self.velocity_y = 0.0
self.on_ground = True
…
game = GameState()
四:项目采用前后端分离+硬件联动的架构设计:
1. 前端层:依托Arduino App Lab的 web_ui 模块搭建浏览器端游戏界面,通过PNG图片帧实现LED角色的奔跑、跳跃、游戏结束6种动画状态渲染;
2. 后端层:以60FPS帧率处理游戏物理引擎、碰撞检测与分数统计核心逻辑,保障游戏运行流畅性;
3. 硬件层:通过实时通信协议实现浏览器界面与UNO Q开发板的数据交互,让LED矩阵与游戏画面同步展示动画,完成软硬件视觉联动。
五、角色动画设计
LED角色包含6种动画状态,具体划分:
4种奔跑(Running) 帧动画:模拟角色持续跑动的视觉效果;
- 1种跳跃(Jumping) 动画:触发跳跃操作时的角色姿态;
- 1种游戏结束(Game Over) 动画:碰撞障碍后显示的结束状态。
三、核心功能补充
1. 电子元件障碍:包含电阻、晶体管、微芯片三种障碍类型,与硬件主题相契合;
2. 跨端同步:浏览器界面的动画与UNO Q的LED矩阵显示实时同步,实现软硬件交互的沉浸感。
上图这是网页显示内容,按键盘空格小人会跳跃,下面的开发板点阵同步跳跃。
小结:本项目将网页开发与嵌入式硬件控制结合,用60FPS的高帧率处理游戏逻辑,同时通过图片帧动画简化硬件端的显示复杂度,是入门级软硬件联动项目的典型设计思路。整体而言,该项目以简单的玩法和清晰的技术架构,实现了软硬件联动的核心目标,是平衡趣味性与实践性的Arduino入门项目,为初学者搭建了从编程到硬件落地的完整实践链路。


