零知开源——STM32F407VET6驱动ILI9486 TFT显示屏实现Flappy Bird游戏教程

news2025/6/6 3:16:58

简介

本教程使用STM32F407VET6零知增强板驱动3.5寸 ILI9486的TFT触摸屏扩展板实现经典Flappy Bird游戏。通过触摸屏控制小鸟跳跃，躲避障碍物柱体，挑战最高分。项目涉及STM32底层驱动、图形库移植、触摸控制和游戏逻辑设计。

简介

一、硬件准备

二、软件架构

三、代码解析

四、游戏机制

五、移植要点

六、常见问题解决

七、完整代码 & 资源——视频演示效果

一、硬件准备

1.核心硬件

零知增强板（主控：STM32F407VET6）

3.5寸TFT直插扩展板（含ILI9486控制器 + XPT2046触摸芯片）

直插连接说明：扩展板直接插入零知增强板，引脚自动对齐无需额外接线

2.关键芯片

W25Q64JVSIG：64MB SPI Flash（存储游戏素材）

XPT2046：电阻触摸屏控制器

3.硬件连接图

4.连接实物图

二、软件架构

核心库：
1. Adafruit_GFX // 图形核心库
2. Adafruit_TFTLCD_16bit_STM32 // STM32专用TFT驱动
3. XPT2046_Touchscreen // 触摸驱动

游戏资源：
flappy_title.h // 游戏标题图片
bird05.h // 小鸟位图
pillar01.h // 柱子位图
bottom_deco.h // 地面装饰

三、代码解析

1. 初始化设置

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  myGLCD.begin(0x9486); // 指定ILI9328控制器
  ts.begin();           // 初始化触摸
  
  // 校准触摸屏（示例中省略具体校准过程）
  myGLCD.fillScreen(WHITE);
  myGLCD.setTextSize(2);
  myGLCD.println("Calibration");
  
  // 游戏变量初始化
  highscore = 0;
  myGLCD.setRotation(1);  // 屏幕方向设置
  initiateGame();         // 启动游戏
}

2. 游戏主循环

void loop() {
  // 触摸检测（控制小鸟跳跃）
  if (ts.touched() && !screenPressed) {
    p = ts.getPoint();
    x = p.y;  // 坐标转换（根据屏幕旋转）
    y = TFTWIDTH - p.x;
    fallRateInt = -10; // 负值使小鸟上升
  }
  
  // 游戏物理引擎（每50ms更新）
  if (millis()-prev_millis < 50) return;
  
  // 小鸟下落计算
  fallRate = tick*tick; 
  yB += int(fallRate/15); // 下落速度随时间增加
  
  // 碰撞检测
  if (xP在柱子范围内 && (小鸟撞到柱子)) gameOver();
  
  // 绘制游戏元素
  drawPilars(xP, yP); // 绘制移动的柱子
  drawBird(yB);       // 绘制小鸟
  drawScore();        // 显示分数
}

3. 关键函数

drawBird(int y)：

void drawBird(int y) {
  // 使用位图绘制小鸟
  myGLCD.drawBitmap(BIRD_X, y, BIRD_BMP_X, BIRD_BMP_Y, bird);
  
  // 清除小鸟移动轨迹
  if (fallRateInt > 0) 
    myGLCD.fillRect(BIRD_X, y-fallRateInt, BIRD_BMP_X, fallRateInt, BIRD_BG);
}

drawPilars(int x, int y)：

void drawPilars(int x, int y) {
  // 绘制上下柱子
  myGLCD.drawBitmap(x, y-PILLAR_END_BMP_Y, PILLAR_END_BMP_X, PILLAR_END_BMP_Y, pillar_end);
  myGLCD.drawBitmap(x, y+PILLAR_GAP, PILLAR_END_BMP_X, PILLAR_END_BMP_Y, pillar_end);
  
  // 柱子主体（垂直填充）
  for (int i=0; i<PILLAR_BMP_X; i++) {
    myGLCD.drawFastVLine(x+i, 0, (y-PILLAR_END_BMP_Y), pillar[i]);
    myGLCD.drawFastVLine(x+i, y+PILLAR_GAP, (BOTTOM_AREA_Y-y-PILLAR_GAP), pillar[i]);
  }
}

gameOver()：

void gameOver() {
  // 屏幕闪烁效果
  for (int i=0; i<10; i++) {
    myGLCD.invertDisplay(i&1);
    delay(100);
  }
  // 更新最高分
  if (score > highscore) highscore = score;
  initiateGame(); // 重启游戏
}

四、游戏机制

物理系统

小鸟受重力影响：fallRate = tick²（下落速度随时间平方增加）

触摸时赋予上升速度：fallRateInt = -10

难度递增

if ((score - lastSpeedUpScore) == 5) {
  movingRate++; // 柱子移动速度增加
  level++;
}

碰撞检测

// 边界检测
if (yB > (BOTTOM_AREA_Y-BIRD_BMP_Y) || yB < 0) gameOver();

// 柱子碰撞
if (xP在柱子X范围内 && (小鸟Y位置在柱子间隙外)) gameOver();

五、移植要点

屏幕适配

修改myGLCD.begin(0x9486)中的控制器ID

调整setRotation()匹配硬件安装方向

性能优化

使用drawFastVLine替代位图绘制柱子主体

局部刷新（只重绘移动区域）

触摸校准

// 示例中的简化校准流程
myGLCD.fillRect(TFTWIDTH-10, 0, 10, 10, GREEN); // 提示点击右上角
myGLCD.fillRect(0, TFTHEIGHT-10, 10, 10, GREEN); // 提示点击左下角

六、常见问题解决

屏幕白屏

检查控制器ID（使用tft.readID()获取实际值）

确认3.3V/5V电源跳线帽设置

触摸不准确

在setup()中增加触摸校准代码

调整坐标转换公式（根据屏幕旋转方向）

游戏卡顿

降低TIME_UNIT值（游戏刷新间隔）

优化drawPilars()中的循环逻辑