【花雕学编程】Arduino动手做(249)---ESP32 1.28寸 TFT GC9A01屏幕之炫彩旋转光束特效动画

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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:炫彩旋转光束特效动画

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:炫彩旋转光束特效动画
*/

//       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(若未连接请设置为 -1)

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

// 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]);

// 动画参数
#define SCREEN_CENTER_X 120
#define SCREEN_CENTER_Y 120
#define RADIUS 100                 // 光束的最大长度
#define BEAM_WIDTH 20              // 光束宽度
#define NUM_BEAMS 12               // 光束数量
#define ROTATION_SPEED 10          // 旋转角度步进
#define DELAY_MS 30                // 每帧延迟(毫秒)

void drawBeam(float angle, uint16_t color) {
    
    
    // 计算光束的起点和终点
    float radian = angle * 3.14159 / 180;
    int x1 = SCREEN_CENTER_X + RADIUS * cos(radian);
    int y1 = SCREEN_CENTER_Y + RADIUS * sin(radian);
    int x2 = SCREEN_CENTER_X + (RADIUS - BEAM_WIDTH) * cos(radian + 3.14159 / 36);
    int y2 = SCREEN_CENTER_Y + (RADIUS - BEAM_WIDTH) * sin(radian + 3.14159 / 36);

    int x3 = SCREEN_CENTER_X + (RADIUS - BEAM_WIDTH) * cos(radian - 3.14159 / 36);
    int y3 = SCREEN_CENTER_Y + (RADIUS - BEAM_WIDTH) * sin(radian - 3.14159 / 36);

    // 绘制光束(三角形表示)
    tft.fillTriangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3, color);
}

void setup() {
    
    
    Serial.begin(115200);           // 初始化串口
    Serial.println("Blinding Rotating Beam Animation");

    tft.begin();                    // 初始化屏幕
    tft.setRotation(0);             // 设置屏幕方向
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 清屏设置为黑色
}

void loop() {
    
    
    static int angle = 0;           // 旋转角度初始化

    // 绘制每一帧的光束特效
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 清屏,准备绘制新帧

    for (int i = 0; i < NUM_BEAMS; i++) {
    
    
        // 每束光束不同颜色,不同角度
        uint16_t color = colors[(angle / 10 + i) % numColors];
        drawBeam(angle + i * 360 / NUM_BEAMS, color);
    }

    // 更新角度,形成旋转效果
    angle += ROTATION_SPEED;
    if (angle >= 360) {
    
    
        angle = 0; // 重置角度
    }

    delay(DELAY_MS);                // 帧间延迟
}

代码说明

1、多束彩色旋转光束:

使用 drawBeam() 绘制多个光束,每束光束由三角形模拟,颜色和角度动态变化。

光束颜色从 colors[] 中循环选择,形成多彩效果。

2、旋转动画:

每帧更新光束的角度,模拟光束围绕屏幕中心快速旋转的效果。

3、光束特效:

光束宽度和长度可调,通过 BEAM_WIDTH 和 RADIUS 参数自定义光束的形状和范围。

4、平滑刷新:

通过清屏和动态绘制每帧,确保动画运行流畅无卡顿。

5、效果描述

屏幕中央以五彩斑斓的光束旋转,光束在运动中交替闪烁和变化颜色。

动画流畅自然,光束色彩鲜艳明亮,极具视觉冲击力。

无论是旋转的动态感还是丰富的色彩,都堪称“亮瞎眼”级别。

实验场景图 动态图

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