【花雕学编程】Arduino动手做(249)---ESP32 1.28寸 TFT GC9A01屏幕之渐变背景 + 动态旋转风车

2025-03-2738
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本文介绍了如何使用ESP32和1.28寸TFT GC9A01屏幕实现渐变背景和动态旋转风车动画。通过详细的代码说明和实验场景图,展示了如何绘制平滑渐变背景和动态旋转的三叶风车。该项目适合电子制作爱好者和STEM教育场景,提供了一个独特的视觉效果展示。

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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
 项目实验之二十六:渐变色背景和动态旋转的风车动画

实验开源代码

 

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
  项目实验之二十六:渐变色背景和动态旋转的风车动画
*/

//       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);

#define SCREEN_CENTER_X 120  // 屏幕中心X坐标
#define SCREEN_CENTER_Y 120  // 屏幕中心Y坐标
#define WINDMILL_RADIUS 100  // 风车旋转半径
#define BLADE_WIDTH 40       // 风车叶片宽度
#define ROTATION_DELAY 100   // 每次旋转的延迟(毫秒)

void drawGradientBackground(uint16_t startColor, uint16_t endColor) {
    for (int i = 0; i < 240; i++) {  // 从顶部到底部绘制
        uint16_t color = startColor + (endColor - startColor) * i / 240;
        tft.drawFastHLine(0, i, 240, color);  // 在屏幕上绘制水平线
    }
}

void drawBlade(float angle, uint16_t color) {
    // 将角度转换为弧度
    float radian = angle * 3.14159 / 180;

    // 计算风车叶片的坐标
    int x1 = SCREEN_CENTER_X + WINDMILL_RADIUS * cos(radian);
    int y1 = SCREEN_CENTER_Y + WINDMILL_RADIUS * sin(radian);
    int x2 = SCREEN_CENTER_X + (WINDMILL_RADIUS - BLADE_WIDTH) * cos(radian + 3.14159 / 6);
    int y2 = SCREEN_CENTER_Y + (WINDMILL_RADIUS - BLADE_WIDTH) * sin(radian + 3.14159 / 6);
    int x3 = SCREEN_CENTER_X + (WINDMILL_RADIUS - BLADE_WIDTH) * cos(radian - 3.14159 / 6);
    int y3 = SCREEN_CENTER_Y + (WINDMILL_RADIUS - BLADE_WIDTH) * sin(radian - 3.14159 / 6);

    // 绘制风车叶片(三角形)
    tft.fillTriangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3, color);
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);           // 初始化串口通信
    Serial.println("Gradient + Rotating Windmill");

    tft.begin();                    // 初始化屏幕
    tft.setRotation(2);             // 设置屏幕方向

    // 绘制渐变背景
    drawGradientBackground(GC9A01A_BLUE, GC9A01A_CYAN); 
}

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

    // 绘制风车动画
    tft.fillCircle(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, WINDMILL_RADIUS, GC9A01A_BLACK); // 清除之前的风车
    drawBlade(angle, GC9A01A_RED);          // 绘制第一个叶片
    drawBlade(angle + 120, GC9A01A_GREEN); // 绘制第二个叶片
    drawBlade(angle + 240, GC9A01A_YELLOW);// 绘制第三个叶片

    // 更新旋转角度
    angle += 10;
    if (angle >= 360) {
        angle = 0; // 角度循环
    }

    delay(ROTATION_DELAY);          // 控制旋转速度
}

代码说明

1、渐变背景:

使用 drawGradientBackground() 函数,从屏幕顶部到底部绘制蓝色到青色的平滑渐变。

背景增强了视觉效果,同时与动态动画完美结合。

2、动态旋转风车:

通过 drawBlade() 函数绘制三叶风车,叶片颜色分别为红、绿、黄。

动态更新角度,模拟顺时针旋转的效果。

3、高性能绘制:

使用 fillTriangle() 快速渲染叶片,清除时仅覆盖风车区域而不清除整个屏幕,优化了性能。

4、循环动画:

叶片不断旋转,延迟由 ROTATION_DELAY 控制,动画平滑流畅。

5、效果描述

背景为蓝色到青色的渐变,增强视觉层次感。

屏幕中央显示一个动态旋转的三叶风车,各叶片颜色为红、绿、黄。

风车顺时针旋转,旋转效果自然,色彩丰富。

这是一个独特的动态视觉效果,既展现了屏幕的渲染能力,又提供了一个生动的展示。

 

实验场景图  动态图

 

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创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

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