【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏太阳升起落下
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【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏太阳升起落下
【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
项目之四十九：GC9A01屏之通过显示动态的渐变颜色来模拟太阳升起与落下的效果
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
项目之四十九：GC9A01屏之通过显示动态的渐变颜色来模拟太阳升起与落下的效果
*/
// 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);
// 屏幕参数
#define SCREEN_WIDTH 240
#define SCREEN_HEIGHT 240
#define SUN_RADIUS 20
#define FRAME_DELAY 50
// 定义颜色
uint16_t nightColor = tft.color565(10, 10, 50); // 深蓝色（夜晚）
uint16_t dawnColor = tft.color565(255, 100, 50); // 橙色（黎明/黄昏）
uint16_t dayColor = tft.color565(135, 206, 235); // 天空蓝（白天）
uint16_t sunColor = tft.color565(255, 255, 0); // 太阳黄色
// 颜色插值函数
uint16_t interpolateColor(uint16_t color1, uint16_t color2, float fraction) {
uint8_t r1 = (color1 >> 11) & 0x1F;
uint8_t g1 = (color1 >> 5) & 0x3F;
uint8_t b1 = color1 & 0x1F;
uint8_t r2 = (color2 >> 11) & 0x1F;
uint8_t g2 = (color2 >> 5) & 0x3F;
uint8_t b2 = color2 & 0x1F;
uint8_t r = r1 + fraction * (r2 - r1);
uint8_t g = g1 + fraction * (g2 - g1);
uint8_t b = b1 + fraction * (b2 - b1);
return (r << 11) | (g << 5) | b;
}
// 绘制背景渐变
void drawBackground(float time) {
uint16_t color;
if (time < 0.5) { // 从深夜到白天
color = interpolateColor(nightColor, dawnColor, time * 2);
} else { // 从白天到夜晚
color = interpolateColor(dawnColor, nightColor, (time - 0.5) * 2);
}
tft.fillScreen(color);
}
// 绘制太阳
void drawSun(float time) {
// 计算太阳的位置，沿弧线轨迹移动
float x = SCREEN_WIDTH / 2 + cos(time * 3.14159 * 2 - 3.14159 / 2) * (SCREEN_WIDTH / 2 - SUN_RADIUS);
float y = SCREEN_HEIGHT / 2 + sin(time * 3.14159 * 2 - 3.14159 / 2) * (SCREEN_HEIGHT / 2 - SUN_RADIUS);
tft.fillCircle((int)x, (int)y, SUN_RADIUS, sunColor);
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
tft.begin();
tft.setRotation(0);
tft.fillScreen(nightColor); // 初始化为夜晚
}
void loop() {
static float time = 0.0; // 时间变量，范围为
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 清屏
drawBackground(time); // 绘制渐变背景
drawSun(time); // 绘制太阳
delay(FRAME_DELAY); // 控制帧速率
time += 0.01; // 时间递增
if (time >= 1.0) { // 循环时间
time = 0.0;
}
}
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏太阳升起落下
代码解读：1、动态背景颜色渐变：
通过逐渐改变屏幕的背景颜色，从深蓝（夜晚）到橙色（黎明），再到明亮的黄色（白天），然后回到深蓝色，模拟一天中的变化。
2、太阳的轨迹运动：
用一个圆形代表太阳，沿着弧线轨迹从屏幕一侧移动到另一侧，模拟太阳从地平线升起到落下的动态。
3、分阶段模拟：
早晨：深蓝到橙红色渐变，太阳从底部升起。
正午：屏幕背景变为明亮的蓝色，太阳位于顶部。
傍晚：背景从蓝色变为橙红色，太阳逐渐下落。
夜晚：背景变为深蓝色，太阳消失。
4、时间变量控制
时间变量 time 的范围为 ，表示一天的完整周期。
每帧通过 time += 0.01 更新时间，从而逐渐改变太阳和背景的显示。
5、背景颜色渐变
drawBackground() 根据时间变量生成动态渐变背景：
夜晚（深蓝色）逐渐过渡到黎明（橙红色）。
白天（蓝色天空）逐渐过渡到黄昏（橙红色），最后回到夜晚。
6、太阳的动态运动
drawSun() 计算太阳的位置，沿着弧线轨迹从地平线升起到顶部，再逐渐落下：
float x = SCREEN_WIDTH / 2 + cos(time * 3.14159 * 2 - 3.14159 / 2) * (SCREEN_WIDTH / 2 - SUN_RADIUS);
float y = SCREEN_HEIGHT / 2 + sin(time * 3.14159 * 2 - 3.14159 / 2) * (SCREEN_HEIGHT / 2 - SUN_RADIUS);
使用余弦和正弦函数模拟太阳的圆形轨迹，确保视觉效果自然流畅。
7、循环一天的周期
当 time 达到 1.0 时，重置为 0.0，开始新的一天。
8、效果表现
渐变背景：屏幕背景颜色随着时间逐渐过渡，模拟从夜晚到白天再到夜晚的变化。
太阳轨迹：太阳沿弧线轨迹运动，从屏幕底部升起，到顶部然后落下。
动态循环：一天的周期循环显示，不断变化。
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏太阳升起落下
实验场景图动态图【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏太阳升起落下
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