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[入门] Firework！BOOM!（基于DFR1188简单的烟花生成）

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本帖最后由 uQ1GA4qGEMEQ 于 2025-5-23 22:54 编辑

——很幸运能够参与本次DFR1188（基于RP2350）开发板的测试

先从一些小东西上手吧！

一、环境配置

首先本帖项目是使用Arduino完成的，安装arduino的步骤就先不赘述了，重点说一下arduino的配置过程。

1.添加json

在文件→首选项→附加开发板管理器网址中，添加该链接

https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
复制代码

2.下载开发板管理包

接着在开发板管理器（旧版的arduino在顶层的“工具”中）中搜索rp2350并下载（受限于网络问题，可以尝试使用镜像站或离线包安装）

开发板选择“[backcolor=rgba(0, 92, 95, 0.1)]Generic RP2350”

连接USB线即可开始使用了！

二、Firework！BOOM!

这是一个简单的烟花效果生成的简单程序，使用i2c连接oled屏幕播放

1.材料与接线

本项目仅使用到一个oled（128x64）屏幕和一个无源蜂鸣器（用于模仿烟花声音）

接线如下

记得把蜂鸣器的+连接到支持pwm的引脚上，RP2350全GPIO皆支持pwm，所以我就随意了

注意！！！这里的oled和蜂鸣器都使用了开发板的板载供电，这是没问题的，但是如果有电机等大功率设备或各种感性、容性负载直接使用开发板供电极易引起开发板损坏！！！需要另接供电，与开发板共地即可。

2.程序设计

设计思路：

（1）生成一个烟花本体向上运动；

（2）记录本体的运动轨迹，在其后方添加拖尾特效；

（3）上升至屏幕中央后**

（4）**产生随机方向粒子效果，每个粒子的初始位置和速度方向使用随机数+极坐标初始化；

（5）为粒子添加重力加速度模仿重力效果；

（6）增加升空和**的音效

效果展示：

https://mc.dfrobot.com.cn/forum.php?mod=attachment&aid=MTk0OTUzfDg0NmFiODgyYWU2NDQ1OTA1OWQ0ZDZiODdkZGU0MmI4fDE3NDgxODY5ODY%3D&request=yes&_f=.mp4

废话不多说，先把代码端上来：

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET     -1
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

#define PARTICLE_COUNT 30
#define BUZZER_PIN 1 //蜂鸣器引脚
#define TRAIL_LENGTH 8  //烟花的拖尾长度
int trailX[TRAIL_LENGTH];
int trailY[TRAIL_LENGTH];

struct Particle {
  float x, y;
  float vx, vy;
  bool active;
};

Particle particles[PARTICLE_COUNT];
bool exploded = false;
unsigned long lastLaunch = 0;

//升空音效
void playLaunchSound() {
  for (int freq = 400; freq <= 1000; freq += 20) {
    tone(BUZZER_PIN, freq);
    delay(5);
  }
  noTone(BUZZER_PIN);
}
//**音效
void playExplosionSound() {
  tone(BUZZER_PIN, 2000, 80); delay(90);
  tone(BUZZER_PIN, 1200, 60); delay(70);
  tone(BUZZER_PIN, 600, 50); delay(60);
  noTone(BUZZER_PIN);
}

void launchFirework() {
  exploded = false;
  for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
    particles[i].x = SCREEN_WIDTH / 2;
    particles[i].y = SCREEN_HEIGHT;
    particles[i].vx = 0;
    particles[i].vy = -3.5;
    particles[i].active = true;
  }

  //初始化拖尾
  for (int i = 0; i < TRAIL_LENGTH; i++) {
    trailX[i] = SCREEN_WIDTH / 2;
    trailY[i] = SCREEN_HEIGHT;
  }
  playLaunchSound();
}
//随机数生成**效果（极坐标）
void explodeFirework() {
  exploded = true;
  for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
    float angle = (2 * PI / PARTICLE_COUNT) * i;
    float speed = random(10, 25) / 10.0;
    particles[i].vx = cos(angle) * speed;
    particles[i].vy = sin(angle) * speed;
  }
  playExplosionSound();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  display.clearDisplay();
  display.display();
  launchFirework();
}

void updateParticles() {
  for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
    if (!particles[i].active) continue;

    particles[i].x += particles[i].vx;
    particles[i].y += particles[i].vy;
    particles[i].vy += 0.1;

    // 出界了就消失
    if (particles[i].x < 0 || particles[i].x > SCREEN_WIDTH ||
        particles[i].y < 0 || particles[i].y > SCREEN_HEIGHT) {
      particles[i].active = false;
    }
  }
}

bool allParticlesInactive() {
  for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
    if (particles[i].active) return false;
  }
  return true;
}

void drawParticles() {
  if (!exploded) {
    //拖尾缓冲
    for (int i = TRAIL_LENGTH - 1; i > 0; i--) {
      trailX[i] = trailX[i - 1];
      trailY[i] = trailY[i - 1];
    }
    trailX[0] = (int)particles[0].x;
    trailY[0] = (int)particles[0].y;

    //拖尾绘制
    for (int i = 0; i < TRAIL_LENGTH; i++) {
      display.drawPixel(trailX[i], trailY[i], SSD1306_WHITE);
      if (i % 2 == 0 && i < TRAIL_LENGTH - 1) {
        display.drawPixel(trailX[i] + 1, trailY[i], SSD1306_WHITE);
      }
    }

    //画一个小球（烟花本体）
    display.fillCircle((int)particles[0].x, (int)particles[0].y, 2, SSD1306_WHITE);

  } else {
    //**
    for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
      if (particles[i].active) {
        display.drawPixel((int)particles[i].x, (int)particles[i].y, SSD1306_WHITE);
      }
    }
  }
}

void loop() {
  display.clearDisplay();

  if (!exploded && particles[0].y < random(20, 40)) {
    explodeFirework();
  }

  updateParticles();
  drawParticles();
  display.display();
  delay(30);

  if (allParticlesInactive() && millis() - lastLaunch > 1000) {
    lastLaunch = millis();
    launchFirework();
  }
}
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