【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01模拟动态心电图

  【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
  项目之九十五：GC9A01园屏之通过 正弦波函数模拟动态心电图

实验开源代码

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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
  项目之九十五：GC9A01园屏之通过 正弦波函数模拟动态心电图
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//       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）

// 引入必要的库文件
#include "SPI.h"                // 用于与屏幕通信的 SPI 通讯协议库
#include "Adafruit_GFX.h"       // Adafruit 提供的图形库，支持基本图形绘制
#include "Adafruit_GC9A01A.h"   // 适用于 GC9A01 屏幕驱动的库（专为圆形 TFT 屏设计）

// 定义显示屏连接的引脚（对应 ESP32）
#define TFT_CS 4     // CS（片选）引脚连接 ESP32 的 D4
#define TFT_DC 2     // DC（数据/命令选择）引脚连接 ESP32 的 D2
#define TFT_RST -1   // RST（复位）未使用，设为 -1 表示不连接

// 创建屏幕对象，传入控制引脚
Adafruit_GC9A01A tft = Adafruit_GC9A01A(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

// 定义屏幕相关参数
#define SCREEN_WIDTH 240       // 屏幕宽度（像素）
#define SCREEN_HEIGHT 240      // 屏幕高度（像素）
#define CENTER_Y SCREEN_HEIGHT / 2   // Y轴中点，用于确定波形的垂直中心线
#define WAVE_WIDTH SCREEN_WIDTH      // 波形宽度，与屏幕宽度一致
#define WAVE_HEIGHT 70               // 波形幅度，即最大上下偏移像素
#define SPEED 20                     // 控制波形横向移动速度

float phase = 0;  // 控制波形起始相位（决定波的起点），用于产生移动效果

// Arduino 初始化函数，仅运行一次
void setup() {
    Serial.begin(115200);  // 初始化串口，用于调试信息输出
    tft.begin();           // 初始化 TFT 屏幕
    tft.setRotation(2);    // 设置屏幕方向（可调整 0~3）
}

// Arduino 主循环函数，重复执行
void loop() {
    tft.fillScreen(tft.color565(0, 0, 0));  // 清空屏幕，用黑色背景

    // 遍历屏幕宽度的每一个 X 像素位置，绘制波形
    for (int x = 0; x < WAVE_WIDTH; x++) {
        float radian = (x + phase) * M_PI / 180;  // 将 X 坐标加上相位后转为弧度值
        int y = CENTER_Y + WAVE_HEIGHT * sin(radian);  // 使用正弦函数生成波形 Y 值

        tft.drawPixel(x, y, tft.color565(255, 0, 0));  // 在计算出的 (x, y) 坐标绘制红色点
    }

    // 增加相位，产生波形移动的动画效果
    phase += SPEED;
    if (phase >= 360) {
        phase = 0;  // 相位归零，避免数值过大导致浮点溢出
    }

    delay(50);  // 控制刷新频率，影响动画流畅度（数值越小越快）
}
复制代码

这段代码的核心功能是 动态心率动画，它通过 正弦波函数 模拟心跳，并在屏幕上 不断跳动，形成流畅的视觉化效果。
代码结构

1️⃣ 初始化屏幕
• 使用 Adafruit_GC9A01A 控制 TFT 显示屏，设定黑色背景。
2️⃣ 绘制心率波形
• sin() 计算 波形曲线，模拟脉搏跳动。
• drawPixel() 在屏幕上绘制 红色心率曲线，形成动态变化。
3️⃣ 更新波形动画
• phase 控制 波形滚动，每次循环增加一定相位，使波形移动。
• if (phase >= 360) { phase = 0; } 保持循环，使心率动画不断流畅更新。
4️⃣ 持续循环
• delay(50); 控制动画节奏，使心率跳动平滑、自然。

最终效果

屏幕显示动态心率波形，模拟脉搏跳动
动画流畅，视觉冲击力强
黑色背景 + 红色心率曲线，让界面清晰直观

实验场景图  动态图