【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01随机红绿蓝矩形

  【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
  项目之一百三十七：ESP32+GC9A01之随机位置变化的红、绿、蓝呼吸矩形

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
  项目之一百三十七：ESP32+GC9A01之随机位置变化的红、绿、蓝呼吸矩形
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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）

#include <TFT_eSPI.h>
#include <math.h>

#define SCREEN_WIDTH 240
#define SCREEN_HEIGHT 240
#define RECT_SIZE 80  // 矩形大小
#define BREATH_SPEED 0.1  // **降低呼吸速度，让变化更明显**
#define MAX_BRIGHTNESS 255  // **增加最大亮度**
#define MIN_BRIGHTNESS 50   // **设置最低亮度，避免完全消失**

TFT_eSPI tft = TFT_eSPI();
float breathPhase = 0;  // 控制呼吸亮度变化

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    tft.init();
    tft.setRotation(2);
    tft.fillScreen(TFT_BLACK);
    randomSeed(analogRead(0));  // 初始化随机数种子
}

void drawBreathingRectangles() {
    breathPhase += BREATH_SPEED;  // 更新呼吸周期
    float brightness = (sin(breathPhase) + 1) / 2 * (MAX_BRIGHTNESS - MIN_BRIGHTNESS) + MIN_BRIGHTNESS;
    
    // 计算颜色
    uint16_t red   = tft.color565(brightness, 0, 0);
    uint16_t green = tft.color565(0, brightness, 0);
    uint16_t blue  = tft.color565(0, 0, brightness);

    // **随机位置**
    int xRed = random(0, SCREEN_WIDTH - RECT_SIZE);
    int yRed = random(0, SCREEN_HEIGHT - RECT_SIZE);
    int xGreen = random(0, SCREEN_WIDTH - RECT_SIZE);
    int yGreen = random(0, SCREEN_HEIGHT - RECT_SIZE);
    int xBlue = random(0, SCREEN_WIDTH - RECT_SIZE);
    int yBlue = random(0, SCREEN_HEIGHT - RECT_SIZE);

    // **绘制三个呼吸矩形**
    tft.fillRect(xRed, yRed, RECT_SIZE, RECT_SIZE, red);   // 红色
    tft.fillRect(xGreen, yGreen, RECT_SIZE, RECT_SIZE, green); // 绿色
    tft.fillRect(xBlue, yBlue, RECT_SIZE, RECT_SIZE, blue);  // 蓝色
}

void loop() {
    tft.fillScreen(TFT_BLACK);  // 清屏
    drawBreathingRectangles();  // 生成随机位置的矩形
    delay(200);  // **降低刷新频率，让颜色变化更平滑**
}
复制代码

代码解读
这段代码的核心功能是让红、绿、蓝三个矩形在屏幕上随机出现，并保持呼吸动画。它的主要逻辑如下：

1、初始化屏幕

使用 TFT_eSPI 库控制 240x240 的 TFT 显示屏。

setup() 里初始化屏幕，并设置随机数种子，让每次运行的矩形位置不同。

2、呼吸动画

sin() 计算 亮度渐变，让矩形颜色随时间变化（从暗到亮再回到暗）。

breathPhase 控制颜色变化，让红、绿、蓝颜色随着时间变亮或变暗。

3、随机位置

在 drawBreathingRectangles() 里，每次执行都会重新生成三个随机位置，使矩形不会停留在固定点。

4、循环刷新

loop() 里清除屏幕，并调用 drawBreathingRectangles() 让矩形不断变化。

delay(500) 控制刷新速度，每 0.5 秒 更新一次颜色和位置。

这个代码能让 屏幕上的矩形持续变化位置和亮度，形成柔和的视觉效果。

实验场景图  动态图