【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏39个特色案例

  【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
  项目实验之二十七：五彩动态圆环动画

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
  项目实验之二十七：五彩动态圆环动画
*/

//       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]);

// 屏幕中心和圆环范围
#define SCREEN_CENTER_X 120
#define SCREEN_CENTER_Y 120
#define MAX_RADIUS 120    // 最大圆环半径
#define DELAY_MS 50       // 每帧延迟

void setup() {
    Serial.begin(115200);          // 初始化串口通信
    Serial.println("Colorful Dynamic 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 frame = 0;  // 动画帧数

    // 绘制多层动态圆环
    for (int i = 0; i < 10; i++) { // 控制多层圆环
        int radius = (frame + i * 12) % MAX_RADIUS; // 动态半径变化
        uint16_t color = colors[(frame / 12 + i) % numColors]; // 循环获取颜色
        tft.drawCircle(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, radius, color);
    }

    // 帧延迟
    delay(DELAY_MS);

    // 清除上一帧
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

    // 更新帧数
    frame++;
}
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代码说明

1、五彩渐变效果：

使用颜色数组 colors[]，包括红、绿、蓝、黄、品红、青色和白色，圆环按顺序变化颜色。

每一帧圆环会动态增长，同时交替不同的颜色。

2、动态扩展圆环：

半径 radius 随动画帧数动态变化，实现不断扩展的环形动画。

圆环从中心点依次展开，超出屏幕范围时重置，形成循环效果。

3、高效刷新机制：

使用 fillScreen() 快速清除上一帧内容，保证动画的流畅显示。

控制帧速率的延迟时间 DELAY_MS 提供平滑视觉效果。

4、环形层叠设计：

每一帧绘制多层圆环，内外交错，增强立体层次感和动感。

5、效果描述

屏幕中央绘制五彩的动态扩展圆环，每一层圆环具有不同的颜色。

圆环逐渐从小到大扩展，超出屏幕范围后重新从中心开始。

整个动画五彩斑斓，变化流畅，适合展示动态效果和吸引注意力。

实验场景图  动态图

  【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
  项目实验之二十八：多彩随机图形叠加

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
  项目实验之二十八：多彩随机图形叠加
*/

//       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]);

void setup() {
    Serial.begin(115200);          // 初始化串口
    Serial.println("Dynamic Colorful Shapes 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() {
    // 随机选择形状类型
    int shapeType = random(0, 3); // 0: 三角形, 1: 圆形, 2: 正方形

    // 随机生成尺寸、位置和颜色
    int x = random(0, 240);
    int y = random(0, 240);
    int size = random(20, 60); // 随机大小
    uint16_t color = colors[random(0, numColors)];

    if (shapeType == 0) {
        // 绘制随机三角形
        int x2 = x + size;
        int y2 = y;
        int x3 = x + size / 2;
        int y3 = y + size;
        tft.fillTriangle(x, y, x2, y2, x3, y3, color);
    } else if (shapeType == 1) {
        // 绘制随机圆形
        tft.fillCircle(x, y, size / 2, color);
    } else if (shapeType == 2) {
        // 绘制随机正方形
        tft.fillRect(x, y, size, size, color);
    }

    delay(100); // 每帧延迟，用于控制刷新速度
}
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代码说明

1、随机形状类型：

random(0, 3) 决定生成三角形、圆形或正方形，形状多样化，增强视觉层次感。

2、随机颜色和大小：

colors[] 提供丰富的颜色选择，每个图形随机应用不同的颜色。

图形尺寸通过 random(20, 60) 生成，保证大小的随机变化。

3、动态叠加效果：

每次生成新图形时直接叠加到屏幕上，不清除之前的内容，形成炫目的图形堆叠动画。

4、适配圆形屏幕：

屏幕分辨率为 240x240，所有图形的生成位置和大小随机且适配屏幕区域。

5、效果描述

屏幕上会不断生成多彩的随机图形，包括三角形、圆形和正方形。

图形大小、颜色和位置随机变化，形成丰富多彩的动态叠加效果。

动画流畅且色彩鲜艳，视觉效果非常吸引人。

实验串口返回情况

实验场景图  动态图

  【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
  项目实验之二十九：彩色随机圆环动画

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
  项目实验之二十九：彩色随机圆环动画
*/

//       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（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]);

void setup() {
    Serial.begin(115200);          // 初始化串口通信
    Serial.println("Dynamic Colorful Circles Animation");

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

void loop() {
    // 随机生成圆环的参数
    int x = random(20, 220);             // 圆心X坐标（适配屏幕大小，避免超出边界）
    int y = random(20, 220);             // 圆心Y坐标
    int outerRadius = random(10, 100);   // 随机外圆半径
    int innerRadius = random(outerRadius / 2, outerRadius - 1); // 随机内圆半径
    uint16_t color = colors[random(0, numColors)]; // 随机颜色

    // 绘制外圆（填充颜色）
    tft.fillCircle(x, y, outerRadius, color);

    // 绘制内圆（清除为背景色，形成圆环效果）
    tft.fillCircle(x, y, innerRadius, GC9A01A_BLACK);

    delay(200); // 延迟一段时间，控制动画节奏
}
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代码说明

1、随机圆环效果：

每次迭代生成随机位置、大小和颜色的圆环。

外圆和内圆结合形成动态圆环效果。

2、丰富的颜色选择：

使用 colors[] 数组提供多种颜色，随机分配给每个圆环。

3、适配屏幕范围：

通过 random() 函数限定圆环中心点和半径，确保图形始终在屏幕范围内。

4、流畅动画：

使用 delay(200) 控制动画节奏，每秒约生成 5 个圆环。

5、效果描述

屏幕上不断生成随机颜色的圆环，每个圆环具有不同的半径和位置。

圆环以动态方式叠加在屏幕上，形成绚丽的视觉效果。

黑色背景进一步突出了五彩斑斓的动画。

实验场景图  动态图

  【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
}
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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

实验场景图  动态图

  【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
  项目实验之三十一：动态多彩波纹

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
  项目实验之三十一：动态多彩波纹
*/

//       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);

// 定义颜色数组
uint16_t colors[] = {GC9A01A_RED, GC9A01A_ORANGE, GC9A01A_YELLOW, GC9A01A_GREEN, GC9A01A_CYAN, GC9A01A_BLUE, GC9A01A_MAGENTA};
int numColors = sizeof(colors) / sizeof(colors[0]);

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

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

void loop() {
    static int radius = 0;          // 当前波纹半径
    static int colorIndex = 0;      // 当前颜色索引

    // 清屏并绘制新的波纹
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 清屏
    for (int i = 0; i < 5; i++) {   // 绘制多层波纹
        int currentRadius = radius - i * 20; // 每层波纹间隔
        if (currentRadius > 0) {
            uint16_t color = colors[(colorIndex + i) % numColors]; // 循环颜色选择
            tft.drawCircle(120, 120, currentRadius, color);        // 绘制波纹圆环
        }
    }

    // 更新半径和颜色索引
    radius += 5;                     // 波纹扩展速度
    if (radius > 120) {              // 重置波纹
        radius = 0;
        colorIndex++;
        if (colorIndex >= numColors) {
            colorIndex = 0;          // 颜色循环
        }
    }

    delay(50);                       // 控制动画帧速率
}
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代码说明

1、多彩波纹扩展：

每帧生成多层波纹，以屏幕中心为起点向外扩展。

波纹的颜色从 colors[] 数组中循环选择，形成渐变效果。

2、层次感增强：

波纹之间具有固定的半径间隔，通过 currentRadius = radius - i * 20 实现。

波纹扩展超出屏幕范围后重置为新的波纹动画。

3、动态刷新：

使用 fillScreen() 清除上一帧内容，确保动画流畅。

控制帧速率的延迟通过 delay(50)，实现平滑的扩展效果。

4、颜色循环：

波纹颜色通过颜色索引动态更新，确保视觉效果不单一。

5、效果描述

屏幕中心生成动态扩展的多彩波纹，波纹从小到大扩展至屏幕边缘。

波纹具有层次感，每层波纹的颜色渐变变化，增强视觉冲击力。

动画流畅自然，色彩鲜艳，适合演示动态特效。

实验场景图  动态图

实验场景图  动态图