本項目基于Wio Terminal(2.4寸液晶屏、物理按鍵、高效處理器)的硬件特性和Arduino開源生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)了一款沉浸式F1賽車游戲。玩家通過按鍵控制賽車躲避障礙物，游戲難度隨分數(shù)動態(tài)增加，結(jié)合專業(yè)的賽車圖形渲染和物理碰撞檢測再現(xiàn)真實的賽道賽車體驗。

1. 核心功能包括：

a.三車道軌道系統(tǒng)

b.動態(tài)障礙生成

c.汽車運動的按鈕控制

d.動態(tài)增加游戲難度

e.專業(yè)的賽車圖形渲染

2. 硬件設(shè)計與連接

2.1核心硬件

主控設(shè)備：Wio終端(內(nèi)置ATSAMD51P19芯片，120MHz主頻，320×240分辨率屏幕)

輸入設(shè)備：WIO_KEY_A：左移控制

WIO_KEY_C：右移控制

WIO_KEY_B：重啟游戲

供電方式：USB Type-C供電

2.2硬件特性使用

屏幕渲染：直接調(diào)用TFT_eSPI庫驅(qū)動LCD，實現(xiàn)60fps的平滑屏幕。

物理按鈕：使用內(nèi)部上拉電阻通過digitalRead()檢測低電平觸發(fā)動作。

性能優(yōu)化：SAMD51P19的192KB RAM支持復(fù)雜游戲狀態(tài)的實時計算。

3. 環(huán)境配置步驟

a.安裝單板支撐包：

b.庫依賴安裝：

4. 游戲核心邏輯實現(xiàn)

a.游戲引擎架構(gòu)

b.關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

軌道和車輛模型

三車道系統(tǒng)：坐標計算是基于屏幕寬度的動態(tài)分配。

賽車渲染：繪制車身，輪胎，燈光圖層(fillRect+fillCircle組合)

障礙系統(tǒng)

動態(tài)生成：每1.2秒在隨機車道生成一個錐體(障礙間隔)

碰撞檢測：基于車道對齊和y軸位置確定(簡化包絡(luò)盒算法)

難度曲線：

c.圖形渲染優(yōu)化

分層繪圖策略：

UI組件：實時顯示分數(shù)、速度、車道和障礙間隔(見drawGame()函數(shù))

5. 創(chuàng)新的交互設(shè)計

5.1控制程序

物理反饋增強

振動電機集成(擴展建議)：

(需要將振動電機連接到GPIO引腳)

6. 性能測試和優(yōu)化

6.1關(guān)鍵指標

6.2碰撞檢測優(yōu)化(算法比較)

7. 擴張方向

a.網(wǎng)戰(zhàn)功能通過Wio Terminal的WiFi模塊(RTL8720DN)同步兩臺機器的數(shù)據(jù)。

b.感官反饋系統(tǒng)集成IMU (LIS3DHTR)模擬軌道顛簸的效果。

c.增強聲音使用蜂鳴器播放發(fā)動機聲音(PWM調(diào)頻)

d.數(shù)據(jù)持久化MicroSD卡保存高分記錄(SD.h庫實現(xiàn))

8. 故障解決

麻煩:

編譯錯誤：類型轉(zhuǎn)換失敗和庫沖突

問題:

在編譯代碼時，會出現(xiàn)以下錯誤：

此外，報告了庫沖突：

原因分析:

1. 傳感器初始化時類型不匹配

a. LIS3DHTR庫的begin()函數(shù)返回void(沒有值)，但是你的代碼試圖在if(!lis.begin(…))條件中將它用作bool值。

b. Arduino期望條件檢查(例如，if)來評估布爾值，但void不能轉(zhuǎn)換為bool。

2. 圖書館沖突

a.編譯器檢測到兩個Adafruit_ZeroDMA.h: Used: bindings with Seeeduino SAMD boards package (Arduino15\packages\Seeeduino\…)。

i.忽略：用戶安裝在Documents\Arduino\libraries中的庫。

解決方案:

1. 固定傳感器初始化

修改代碼以刪除無效的布爾檢查：

解釋:

begin()只初始化硬件，沒有返回值。使用getDeviceID()來驗證連接性。

●對于LIS3DHTR，有效的設(shè)備ID是0x33(十六進制)。

2. 解決庫沖突

刪除或重命名沖突的本地庫：

導(dǎo)航到：c:\ users \ seed \ documents \ arduino \libraries\

刪除或重命名文件夾Adafruit_Zero_DMA_Library。

●重新啟動Arduino IDE，確保使用正確的庫(參見Arduino包版本)。

3. 檢查硬件連接

確保傳感器正確連接到Wio終端：

注意：請使用3.3V電源，不要使用5V電源，以免損壞LIS3DHTR。

9. 項目總結(jié)

本項目驗證了Wio終端作為嵌入式游戲平臺的可行性：

a.一體機設(shè)計：屏幕+輸入設(shè)備+處理器高度集成，減少外部模塊數(shù)量。

b.開發(fā)效率：Arduino生態(tài)系統(tǒng)提供豐富的圖形庫(TFT_eSPI)和硬件抽象層。

c.教育價值：全面覆蓋狀態(tài)機設(shè)計、物理仿真、人機交互等核心概念。

未來迭代：可結(jié)合TinyML框架(如TensorFlow Lite Micro)實現(xiàn)手勢控制轉(zhuǎn)向，探索AI在嵌入式游戲中的創(chuàng)新應(yīng)用。

本文編譯自hackster.io