基于MATLAB的连连看开发

课程设计基于Matlab的连连看开发：***班级：**********：**********指导教师：***西北工业大学测控技术与仪器自动化学院2016年10月摘要在MATLAB的根底上，利用Simulink的现有库monlyUsedBlocks中的各类常用模块，使用一些根底编程代码，完成连连看的游戏设计。如果将同一模块的输入端与输出端连接之后，虽然从信号线判断其源和目的所连接的模块类型一样，应该注释掉；但是由于句柄一致，可以判断出二者实际上是一个模块，此时也将信号线自动删除，并告知玩家连接的是同一个模块。本次游戏设计中使用了一个主函数创立一个含有double模块的模型系统。callback回调函数delete_pair_blocks.m，判断连线两端模块类型是否一样。利用寄时器callback回调函数delete_pair_bl.m设置模块属性。关键词：Simulink，MATLAB，跳转回调函数，timer目录摘要I目录I一、游戏概述11.1连连看游戏简介1根本概述1特点处理11.2Simulink介绍11.2.1Simulink简介11.2.2Simulink的启动11.2.3Simulink的模块库介绍1二、程序介绍12.1主函数Link_and_Delete.m1程序代码1程序描述12.2回调函数delete_pair_blocks.m1程序代码1程序描述12.3回调函数delete_pair_bl.m1程序代码1程序描述1三、设计过程13.1设计思路13.2设计特色描述1通过timer产生callback回调函数delete_pair_bl.m设置模块1四、运行结果14.1创立新模型14.2连线14.3连线完成14.4运行缺陷〔待解决〕1已存在link_delete.sl*情况1首次运行情况1五、总结1参考资料1一、游戏概述1.1连连看游戏简介根本概述连连看，在散乱的模块阵中，将两个一样的模块连线后消除。运行Link_and_Delete.m程序，自动创立模型，模型中随机分布不同种类的模块(位置随机)。用户识别一样的模块，并连线。当所有模块都两两相连的时候，系统判断用户获胜。特点处理(1)、模块两两连线后虚化模块两两连线成功后，系统出现提示“Youfindonepaircorrectly〞，模块整体虚化。保存模块在模型中，便于用户了解模型中使用的全部模块。(2)、模块连线失败后无法后退模块连接失败后无法后退，删除连线时出现“Error〞警告。每一个模块都有输入输出两端口，允许一次失败。1.2Simulink介绍1.2.1Simulink简介Simulink是Matlab软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与Matlab语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。所谓模型化图形输入是指Simulink提供了一些按功能分类的根本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块部是如何实现的，通过对这些根本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型〔以.mdl文件进展存取〕，进而进展仿真与分析。1.2.2Simulink的启动〔1〕在Matlab命令窗口中输入simulink结果是在桌面上出现一个称为SimulinkLibraryBrowser的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。〔2〕通过Matlab主窗口的快捷按钮来翻开SimulinkLibraryBrowser窗口。〔3〕在MATLAB命令窗口中输入simulink3结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的Library:simulink3的Simulink模块库窗口。1.2.3Simulink的模块库介绍Simulink模块库按功能进展分为以下8类子库：Continuous〔连续模块〕Discrete〔离散模块〕Function&Tables〔函数和平台模块〕Math〔数学模块〕Nonlinear〔非线性模块〕Signals&Systems〔信号和系统模块〕Sinks〔接收器模块〕Sources〔输入源模块〕二、程序介绍2.1主函数Link_and_Delete.m程序代码mdl_name='link_delete';mdl_fullname=[mdl_name,'.sl*'];ife*ist(mdl_fullname,'file')trydelete(mdl_fullname);catchclose_system(mdl_fullname);delete(mdl_fullname);endendnew_system(mdl_name);save_system(mdl_name);open_system(mdl_name);block_lib_path='Simulink/monlyUsedBlocks/';lib_block_name={'Gain','Integrator','DataTypeConversion','Saturation','Delay','Discrete-TimeIntegrator'};block_type_num=length(lib_block_name);blocks_num=5;en_num=500;forii=1:blocks_numind=randi(block_type_num,[11]);src_str=strcat(block_lib_path,lib_block_name(ind));dst_str=strcat(mdl_name,'/',lib_block_name(ind));block_handle=add_block(src_str{:},dst_str{:},'MakeNameUnique','on');pos=get_param(block_handle,'position');add_block(src_str{:},dst_str{:},'MakeNameUnique','on','position',pos+en_num*rand);endblocks_handle=find_system(gcs,'findall','on','type','block');forii=1:blocks_num*2prop=get(blocks_handle(ii));set(prop.PortHandles.Inport,'ConnectionCallback','delete_pair_blocks');end程序描述=1\*GB1⒈建立一个新的模型并命名mdl_name='link_delete';mdl_fullname=[mdl_name,'.sl*'];=2\*GB1⒉容错处理：判断当前模型是否是一个已存在模型，假设是，删除已有模型，并重新翻开新的模型〔或先关闭已翻开模型〕ife*ist(mdl_fullname,'file')trydelete(mdl_fullname);catchclose_system(mdl_fullname);delete(mdl_fullname);endend=3\*GB1⒊后台新建和保存模型，翻开新模型new_system(mdl_name);save_system(mdl_name);open_system(mdl_name);=4\*GB1⒋在新建的模型中放入模块=1\*GB2⑴将模块所在的库的字符串'Simulink/monlyUsedBlocks/'存入库变量block_lib_path中；将所需模块种类放入变量lib_block_name中block_lib_path='Simulink/monlyUsedBlocks/';lib_block_name={'Gain','Integrator','DataTypeConversion','Saturation','Delay','Discrete-TimeIntegrator'};=2\*GB2⑵选择模块数量；en_num：模块像素位置的扩大倍数，错开copy的两个模块，视觉上识别模块block_type_num=length(lib_block_name);blocks_num=5;en_num=500;=3\*GB2⑶for循环，实现模块的分布:同一个种类的模块不同copy分别存放如模型的不同位置，五次循环，实现10个模块的copyforii=1:blocks_numend=1\*GB3①创立一个1*1随机数，从五个模块索引中随机产生一个整数，选择一个种类ind=randi(block_type_num,[11]);=2\*GB3②字符串拼接模块全名，得到源模块和目标模块，add_block得到每一个unique的模块名称src_str=strcat(block_lib_path,lib_block_name(ind));dst_str=strcat(mdl_name,'/',lib_block_name(ind));=3\*GB3③获取第一个模块的位置句柄，pos+en_num*rand产生第二个模块的位置句柄〔大小不变，位置起点变化〕，完成copyblock_handle=add_block(src_str{:},dst_str{:},'MakeNameUnique','on');pos=get_param(block_handle,'position');add_block(src_str{:},dst_str{:},'MakeNameUnique','on','position',pos+en_num*rand);=5\*GB1⒌模块端口属性配置回调函数ConnectionCallbackblocks_handle=find_system(gcs,'findall','on','type','block');=1\*GB2⑴find_system找到10个既存模块的句柄放入数组blocks_handle〔10*1〕中forii=1:blocks_num*2end=2\*GB2⑵获取blocks_handle属性，再获取模块端口句柄prop=get(blocks_handle(ii));=3\*GB2⑶每个模块的设置ConnectionCallback，触发delete_pair_blocks.m，判断是否匹配相连的两个模块set(prop.PortHandles.Inport,'ConnectionCallback','delete_pair_blocks');2.2回调函数delete_pair_blocks.m程序代码functiondelete_pair_blocks(port)persistenttport_prop=get(port);line_prop=get(port_prop.Line);src_bh=line_prop.SrcBlockHandle;dst_bh=line_prop.DstBlockHandle;src_block=get(src_bh);dst_block=get(dst_bh);ifstrcmp(src_block.BlockType,dst_block.BlockType)disp('Youfindonepaircorrectly');ifisempty(t)t=timer;endset(t,'StartDelay',0.1,'TimerF',{delete_pair_bl,src_bh,dst_bh});start(t);elsedisp('Youfindonepairworingly');ifisempty(t)t=timer;endset(t,'StartDelay',0.3,'TimerF',{delete_pair_line,line_prop.Handle});start(t);end程序描述创立函数delete_pair_blocks.m，获取连线与连线的端口模块，并判断模块种类，假设种类一样，则虚化相应模块及连线。=1\*GB1⒈通过port获取连线delete_pair_blocks(port)=2\*GB1⒉通过句柄，获取连线端口的相应属性port_prop=get(port);line_prop=get(port_prop.Line);=3\*GB1⒊寻找端口模块的源和目标句柄，获得相应参数src_bh=line_prop.SrcBlockHandle;dst_bh=line_prop.DstBlockHandle;src_block=get(src_bh);dst_block=get(dst_bh);=4\*GB1⒋判断源和目标模块的种类属性是否一致，strcmp比照；显示相应信息，并通过timer产生callback回调函数delete_pair_bl.m设置模块对mentedifstrcmp(src_block.BlockType,dst_block.BlockType)disp('Youfindonepaircorrectly');ifisempty(t)t=timer;endset(t,'StartDelay',0.1,'TimerF',{delete_pair_bl,src_bh,dst_bh});start(t);elsedisp('Youfindonepairworingly');ifisempty(t)t=timer;endset(t,'StartDelay',0.3,'TimerF',{delete_pair_line,line_prop.Handle});start(t);end2.3回调函数delete_pair_bl.m程序代码functiondelete_pair_bl(obj,event,src,dst)set_param(src,'mented','on');set_param(dst,'mented','on');ifisempty(find_system(gcs,'Includemented','off','type','block'))ans_str=questdlg('YouWin!Congratulations!Anothertry"','YouWin','Yes','No','Yes');bdclose(gcs);ifstrcmp(ans_str,'Yes')Link_and_Delete;endendend程序描述创立一个timer的callback的回调函数=1\*GB1⒈注释src和dst的模块属性set_param(src,'mented','on');set_param(dst,'mented','on');=2\*GB1⒉判断是否所有模块都被连接，游戏是否已完毕ifisempty(find_system(gcs,'Includemented','off','type','block'))ans_str=questdlg('YouWin!Congratulations!Anothertry"','YouWin','Yes','No','Yes');bdclose(gcs);end=3\*GB1⒊同时用户可选择是否重新开场新的模型游戏ifstrcmp(ans_str,'Yes')Link_and_Delete;end三、设计过程3.1设计思路3.2设计特色描述通过timer产生callback回调函数delete_pair_bl.m设置模块Simulink在执行callback时不能修改任一的模块，即仿真进展时不能动态注释模块。故在delete_pair_blocks.m中不使用set_param修改，而选择定时器。ifisempty(t)t=timer;endset(t,'StartDelay',0.1,'TimerF',{delete_pair_bl,src_bh,dst_bh});start(t);定时器启动0.1秒延迟，定时器由Matlab提供，延时后callback回调函数delete_pair_bl.m，并将src_bh、dst_bh作为输入参数。set_param(src,'mented','on');set_param(dst,'mented','on');延迟的作用在于执行完成主函数callback回调函数delete_pair_blocks.m，同时启动timer的callback，回调函数delete_pair_bl.m中注释源与目标模块，实现多线程并发，提高执行速度。四、运行结果4.1创立新模型方法一：在Matlab命令窗口中输入Link_and_Delete方法二：翻开Link_and_Delete.m文件，点击运行快捷按键4.2连线连接两模块的输入与输出端口，系统判断假设连线两端的模块属性一致，则在Matlab命令窗口中显示Youfindonepaircorrectly；假设连线两段的模块属性不一致，则在Matlab命令窗口中显示Youfindonepairworingly由于每个模块都有一个输出与一个输入端口，则每个模块的连线有一次错误的时机，故设计连线过程无法后退，连线无法删