【花雕学编程】Arduino动手做(249)---ESP32 1.28寸 TFT GC9A01屏幕之多彩动态旋转10条向心线

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37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试多做实验,不管成功与否,都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题,希望能够抛砖引玉。

【Arduino】189种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
实验二百四十九:1.28寸圆形彩色TFT显示屏 高清IPS 模块 240*240 SPI接口GC9A01驱动

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实验开发板使用ESP32

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实验模块接线示意图

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【Arduino】189种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
实验二百四十九:1.28寸圆形彩色TFT显示屏 高清IPS 模块 240*240 SPI接口GC9A01驱动
项目实验之三十五:多彩动态旋转10条向心线

实验开源代码

/*
  【Arduino】189种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  实验二百四十九:1.28寸圆形彩色TFT显示屏 高清IPS 模块 240*240 SPI接口GC9A01驱动
  项目实验之三十五:多彩动态旋转10条向心线
*/

//       GC9A01---------- ESP32
//       RST ------------ NC(复位引脚,此处未连接)
//       CS ------------- D4(片选引脚,连接到ESP32的D4引脚)
//       DC ------------- D2(数据/命令选择引脚,连接到ESP32的D2引脚)
//       SDA ------------ D23 (green)(主数据输出引脚,连接到ESP32的D23引脚,绿色线)
//       SCL ------------ D18 (yellow)(时钟信号引脚,连接到ESP32的D18引脚,黄色线)
//       GND ------------ GND(接地引脚,连接到ESP32的接地端)
//       VCC -------------3V3(电源引脚,连接到ESP32的3.3V电源)

#include "SPI.h"
#include "Adafruit_GFX.h"
#include "Adafruit_GC9A01A.h"

// 定义屏幕引脚
#define TFT_CS 4        // 片选引脚
#define TFT_DC 2        // 数据/命令引脚
#define TFT_RST -1      // 重置引脚(未使用时设置为 -1)

// 初始化屏幕对象
Adafruit_GC9A01A tft = Adafruit_GC9A01A(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// 定义参数
#define CENTER_X 120        // 屏幕中心 X
#define CENTER_Y 120        // 屏幕中心 Y
#define SCALE 100           // 心形曲线缩放因子
#define STEP 0.1            // 参数步进(越小曲线越平滑)
#define ROTATION_SPEED 3    // 每帧旋转的角度(度)
#define NUM_HEARTS 10       // 心形曲线数量

// 定义颜色数组
uint16_t colors[] = {
    
    GC9A01A_RED, GC9A01A_GREEN, GC9A01A_BLUE, GC9A01A_YELLOW, GC9A01A_MAGENTA, GC9A01A_CYAN, GC9A01A_WHITE};
int numColors = sizeof(colors) / sizeof(colors[0]);

// 绘制一条心形曲线
void drawHeartCurve(float rotationAngle, float phase, uint16_t color) {
    
    
    float t = 0; // 参数 t 表示角度
    int prevX = CENTER_X, prevY = CENTER_Y; // 初始点

    while (t < 2 * 3.14159) {
    
    
        // 心形曲线的参数方程
        float x_heart = SCALE * (16 * sin(t) * sin(t) * sin(t));
        float y_heart = -SCALE * (13 * cos(t) - 5 * cos(2 * t) - 2 * cos(3 * t) - cos(4 * t));

        // 应用旋转角度和相位偏移
        float adjustedX = x_heart * cos(rotationAngle * 3.14159 / 180 + phase) - y_heart * sin(rotationAngle * 3.14159 / 180 + phase);
        float adjustedY = x_heart * sin(rotationAngle * 3.14159 / 180 + phase) + y_heart * cos(rotationAngle * 3.14159 / 180 + phase);

        int x = CENTER_X + adjustedX;
        int y = CENTER_Y + adjustedY;

        // 连接当前点和前一个点
        tft.drawLine(prevX, prevY, x, y, color);

        // 更新前一个点和参数 t
        prevX = x;
        prevY = y;
        t += STEP; // 参数步进
    }
}

void setup() {
    
    
    Serial.begin(115200);           // 初始化串口通信
    Serial.println("Dynamic Rotating Heart Curves");

    tft.begin();                    // 初始化屏幕
    tft.setRotation(0);             // 设置屏幕方向
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 设置黑色背景
}

void loop() {
    
    
    static float rotationAngle = 0; // 初始化旋转角度

    // 清屏
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

    // 绘制多条心形曲线
    for (int i = 0; i < NUM_HEARTS; i++) {
    
    
        // 随机颜色
        uint16_t color = colors[random(0, numColors)];

        // 相位偏移,使心形曲线位置不同
        float phase = i * (2 * 3.14159 / NUM_HEARTS);

        // 绘制心形曲线
        drawHeartCurve(rotationAngle, phase, color);
    }

    // 更新旋转角度
    rotationAngle += ROTATION_SPEED;
    if (rotationAngle >= 360) {
    
    
        rotationAngle = 0; // 重置角度循环
    }

    delay(100); // 控制帧速率
}

代码说明

1、数量提升至10条:

将 NUM_HEARTS 增加至 10,生成更多的心形曲线,画面更加丰富。

2、增强对称性:

每条心形曲线通过 phase 参数进行相位偏移,确保均匀分布在屏幕周围。

3、随机颜色变化:

每帧螺线会分配随机颜色,让动画充满变化和视觉冲击力。

4、动态旋转:

旋转角度 rotationAngle 每帧更新,让心形曲线动态旋转,画面更生动。

5、效果描述

屏幕中央显示 10 条心形曲线,每条曲线动态旋转并随机变换颜色。

曲线均匀分布,形成复杂的几何图案,层次感和对称性进一步增强。

动态心形曲线呈现炫目效果,适合圆形屏幕展示。

实验场景图 动态图

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