【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
  项目实验之三十二：简易旋转万花筒动画

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
  项目实验之三十二：简易旋转万花筒动画
*/

//       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_ORANGE, GC9A01A_YELLOW, GC9A01A_GREEN, GC9A01A_CYAN, GC9A01A_BLUE, GC9A01A_MAGENTA, 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         // 圆形屏幕的半径
#define NUM_SHAPES 12      // 万花筒图形数量
#define ROTATION_SPEED 5   // 旋转速度（度/帧）
#define SHAPE_SIZE 40      // 单个图形的大小

void drawKaleidoscope(float rotationAngle) {
    // 清屏
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

    // 绘制多个图形组成万花筒
    for (int i = 0; i < NUM_SHAPES; i++) {
        // 计算每个图形的旋转角度
        float angle = rotationAngle + i * (360 / NUM_SHAPES);
        float radian = angle * 3.14159 / 180;

        // 计算图形的中心点
        int x = SCREEN_CENTER_X + RADIUS * cos(radian);
        int y = SCREEN_CENTER_Y + RADIUS * sin(radian);

        // 获取颜色
        uint16_t color = colors[(i + (int)(rotationAngle / 20)) % numColors];

        // 绘制三角形
        int x1 = x;
        int y1 = y - SHAPE_SIZE / 2;
        int x2 = x + SHAPE_SIZE / 2;
        int y2 = y + SHAPE_SIZE / 2;
        int x3 = x - SHAPE_SIZE / 2;
        int y3 = y + SHAPE_SIZE / 2;

        tft.fillTriangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3, color);
    }
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);         // 初始化串口
    Serial.println("Rotating Kaleidoscope 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 float rotationAngle = 0;  // 初始化旋转角度

    // 绘制旋转万花筒动画
    drawKaleidoscope(rotationAngle);

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

    delay(10); // 控制动画帧速率
}
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代码说明

1、独特的旋转万花筒效果：

绘制多个等距分布的彩色三角形，并通过旋转角度不断变化位置，形成动态万花筒特效。

2、动态颜色渐变：

图形颜色从 colors[] 中动态获取，并根据帧数切换颜色，实现渐变效果。

3、流畅动画：

动态更新旋转角度，带来平滑的旋转效果。

使用 delay(50) 控制帧速率，每秒显示约 20 帧，动画流畅自然。

4、圆形屏幕的极致利用：

图形位置以屏幕中心为基准，完美适配圆形屏幕的特性。

5、效果描述

屏幕显示一个以中心为基准的动态万花筒，彩色的三角形随着旋转角度逐步改变位置和颜色。

效果流畅炫酷，适合圆形屏幕展示，让观看者眼前一亮。

动画的色彩变化和旋转速度可通过调整参数进行定制。

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
  项目实验之三十三：带边框有日期的数字时钟

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
  项目实验之三十三：带边框有日期的数字时钟
*/

//       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);

// 初始化时间变量（初始为 2025年3月27日，时间为12:00:00）
int year = 2025, month = 3, day = 27;
int hours = 12, minutes = 0, seconds = 0;

void drawCircularBorders() {
    // 绘制双环圆边框
    tft.drawCircle(120, 120, 119, GC9A01A_WHITE);   // 外环圆（白色）
    tft.drawCircle(120, 120, 110, GC9A01A_CYAN);    // 内环圆（青色）
}

void displayDateAndTime() {
    // 清除显示区域
    tft.fillRect(20, 60, 200, 160, GC9A01A_BLACK);

    // 显示日期
    tft.setTextSize(3);
    tft.setTextColor(GC9A01A_YELLOW, GC9A01A_BLACK); // 黄色文本，黑色背景
    tft.setCursor(35, 80);
    tft.printf("%04d/%02d/%02d", year, month, day);

    // 显示时间
    tft.setTextSize(4);
    tft.setTextColor(GC9A01A_GREEN, GC9A01A_BLACK); // 绿色文本，黑色背景
    tft.setCursor(2, 130);
    tft.printf(" %02d:%02d:%02d", hours, minutes, seconds);
}

void updateClock() {
    // 更新时间
    seconds++;
    if (seconds >= 60) {
        seconds = 0;
        minutes++;
    }
    if (minutes >= 60) {
        minutes = 0;
        hours++;
    }
    if (hours >= 24) {
        hours = 0;
        day++;
        // 简单处理月份和闰年（可进一步完善）
        if ((month == 2 && day > 28) || (month != 2 && day > 30)) {
            day = 1;
            month++;
        }
        if (month > 12) {
            month = 1;
            year++;
        }
    }
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);           // 初始化串口通信
    Serial.println("Circular Border Clock");

    tft.begin();                    // 初始化屏幕
    tft.setRotation(2);             // 设置屏幕方向
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 设置黑色背景

    drawCircularBorders();          // 绘制双环圆边框
}

void loop() {
    displayDateAndTime();           // 显示日期和时间
    updateClock();                  // 更新时间
    delay(1000);                    // 每秒更新一次
}
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代码说明

1、双环圆边框：

外环半径 119，颜色为白色（GC9A01A_WHITE）。

内环半径 110，颜色为青色（GC9A01A_CYAN）。

两环同心围绕屏幕中心点 (120, 120)。

2、日期时间显示：

显示样式为 Date: 2025/03/27 和 Time: 12:00:00。

文本与边框紧密结合，居中显示，整体布局美观。

3、自动时间更新：

每秒更新时间，分钟和日期随时间变化自动调整。

4、屏幕刷新优化：

仅刷新日期和时间区域，不重绘边框，减少屏幕闪烁。

5、效果描述

屏幕显示一个双环圆边框，中间的日期和时间动态更新。

外环和内环颜色鲜明，对比明显，整体设计简洁美观。

每秒刷新一次时间，随着时间推进日期也会自动变化。

实验场景图  动态图

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  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
  项目实验之三十四：动态旋转阿基米德螺线

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
  项目实验之三十四：动态旋转阿基米德螺线
*/

//       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);

// 定义阿基米德螺线参数
#define CENTER_X 120       // 屏幕中心 X
#define CENTER_Y 120       // 屏幕中心 Y
#define MAX_RADIUS 120     // 最大半径
#define FACTOR 10          // 螺线增长因子
#define STEP 0.1           // 每次增加的角度步进（弧度）
#define ROTATION_SPEED 5   // 螺线旋转速度（度/帧）

// 绘制动态旋转阿基米德螺线
void drawRotatingSpiral(float rotationAngle) {
    float theta = 0;  // 初始化角度为 0
    int prevX = CENTER_X, prevY = CENTER_Y; // 螺线起点

    while (theta < MAX_RADIUS / FACTOR) {
        // 计算极坐标 r 和旋转后的笛卡尔坐标 (x, y)
        float r = FACTOR * theta;
        float adjustedTheta = theta + rotationAngle * 3.14159 / 180; // 添加旋转角度
        int x = CENTER_X + r * cos(adjustedTheta);
        int y = CENTER_Y + r * sin(adjustedTheta);

        // 连接当前点和前一个点
        tft.drawLine(prevX, prevY, x, y, GC9A01A_CYAN);

        // 更新前一个点和角度
        prevX = x;
        prevY = y;
        theta += STEP; // 增加角度
    }
}

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

    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 float rotationAngle = 0;  // 初始化旋转角度

    // 清屏并绘制新的螺线
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 清屏
    drawRotatingSpiral(rotationAngle);

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

    delay(50); // 控制帧速率
}
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代码说明

1、动态旋转：

使用 rotationAngle 变量动态调整螺线的角度，让螺线逐帧旋转。

2、极坐标和笛卡尔转换：

通过极坐标公式 $r = a\theta$ 计算螺线，并添加旋转角度实现动态效果。

3、流畅动画：

每帧清除屏幕内容并重新绘制螺线，确保动画流畅自然。

4、可调整参数：

FACTOR 决定螺线的扩展速度，STEP 控制螺线的曲线密度，ROTATION_SPEED 设置旋转速度。

5、效果描述

屏幕中央显示一个青色的阿基米德螺线，逐步扩展并缓慢旋转。

螺线的动态旋转让视觉效果更具吸引力，适合展示数学几何动态特性。

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
}
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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

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
  项目实验之三十六：多彩动态横竖方格线

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
  项目实验之三十六：多彩动态横竖方格线
*/

//       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);

// 定义屏幕参数
#define SCREEN_WIDTH 240      // 屏幕宽度
#define SCREEN_HEIGHT 240     // 屏幕高度
#define LINE_SPACING 10       // 横竖线的间隔

// 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 Lines Animation");

    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 int colorIndex = 0;      // 当前颜色索引

    // 清屏
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

    // 绘制横线
    for (int y = 0; y <= SCREEN_HEIGHT; y += LINE_SPACING) {
        uint16_t color = colors[(colorIndex + y / LINE_SPACING) % numColors];
        tft.drawLine(0, y, SCREEN_WIDTH, y, color);
    }

    // 绘制竖线
    for (int x = 0; x <= SCREEN_WIDTH; x += LINE_SPACING) {
        uint16_t color = colors[(colorIndex + x / LINE_SPACING) % numColors];
        tft.drawLine(x, 0, x, SCREEN_HEIGHT, color);
    }

    // 更新颜色索引
    colorIndex++;
    if (colorIndex >= numColors) {
        colorIndex = 0; // 循环颜色
    }

    delay(100); // 控制帧速率
}
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代码说明

1、满屏横竖线：

横线和竖线分别通过 drawLine() 方法绘制，每隔 10 像素生成一条。

2、多彩动态效果：

使用颜色数组 colors[] 实现多彩效果，每帧动态切换颜色，视觉冲击力强。

3、优化的循环绘制：

通过计算颜色索引 (colorIndex + 偏移)，让每条线的颜色随位置变化。

4、流畅动画：

每帧清屏并重绘线条，搭配 delay(100) 控制帧速率，保证动画平滑。

5、效果描述

屏幕上每隔 10 像素绘制一条横线和竖线，覆盖整个屏幕。

每条线条的颜色随帧数动态变化，形成五彩斑斓的效果。

整体视觉流畅、色彩鲜艳，适合作为动态几何艺术展示。

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
  项目实验之三十七：双螺线动态旋转与随机变色

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
  项目实验之三十七：双螺线动态旋转与随机变色
*/

//       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);

// 定义阿基米德螺线参数
#define CENTER_X 120       // 屏幕中心 X
#define CENTER_Y 120       // 屏幕中心 Y
#define MAX_RADIUS 120     // 最大半径
#define FACTOR 10          // 螺线增长因子
#define STEP 0.1           // 每次增加的角度步进（弧度）
#define ROTATION_SPEED 3   // 每帧旋转的角度（度）

// 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 drawSpiral(float rotationAngle, int direction, uint16_t color) {
    float theta = 0;  // 初始化角度为 0
    int prevX = CENTER_X, prevY = CENTER_Y; // 螺线起点

    while (theta < MAX_RADIUS / FACTOR) {
        // 计算极坐标 r 和旋转后的笛卡尔坐标 (x, y)
        float r = FACTOR * theta;
        float adjustedTheta = theta + direction * rotationAngle * 3.14159 / 180; // 顺或逆旋转
        int x = CENTER_X + r * cos(adjustedTheta);
        int y = CENTER_Y + r * sin(adjustedTheta);

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

        // 更新前一个点和角度
        prevX = x;
        prevY = y;
        theta += STEP; // 增加角度
    }
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);          // 初始化串口通信
    Serial.println("Dual Rotating Spirals with Random Colors");

    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);

    // 随机颜色
    uint16_t color1 = colors[random(0, numColors)];
    uint16_t color2 = colors[random(0, numColors)];

    // 绘制顺时针螺线
    drawSpiral(rotationAngle, 1, color1);

    // 绘制逆时针螺线
    drawSpiral(rotationAngle, -1, color2);

    // 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
}
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