驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:40:30

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流




驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:41:55

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流




驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:43:02

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流




驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:45:18

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流

【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
项目之五十一:GC9A01屏之带有炫酷尾迹的红蓝绿色粒子流

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
项目之五十一:GC9A01屏之带有炫酷尾迹的红蓝绿色粒子流
*/

//       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"

// 屏幕参数
#define TFT_CS 4      // 屏幕片选引脚
#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);

// 粒子流参数
#define PARTICLE_COUNT 50   // 粒子数量
#define SCREEN_WIDTH 240
#define SCREEN_HEIGHT 240
#define FRAME_DELAY 3      // 帧延迟(加快流动速度)
#define PARTICLE_RADIUS 3   // 粒子半径
#define TRAIL_LENGTH 16       // 尾迹长度

// 粒子结构体
struct Particle {
    float x, y;      // 位置
    float vx, vy;      // 速度
    uint16_t color;    // 颜色
};

// 粒子数组
Particle particles;

// 函数:随机选择红、蓝、绿
uint16_t getRandomRGBColor() {
    int choice = random(0, 3);
    if (choice == 0) return tft.color565(255, 0, 0);    // 红色
    if (choice == 1) return tft.color565(0, 255, 0);    // 绿色
    return tft.color565(0, 0, 255);                     // 蓝色
}

// 初始化粒子(仅限红、蓝、绿)
void initializeParticles() {
    for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
      particles.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
      particles.y = random(0, SCREEN_HEIGHT);
      particles.vx = random(4, 10);// **速度加快**
      particles.vy = 0;            // 仅水平方向流动
      particles.color = getRandomRGBColor(); // **仅选红蓝绿**
    }
}

// 更新粒子状态
void updateParticles() {
    for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
      particles.x += particles.vx;

      // 重新生成超出屏幕的粒子
      if (particles.x > SCREEN_WIDTH) {
            particles.x = 0;// 从左侧重新出现
            particles.y = random(0, SCREEN_HEIGHT); // 垂直位置随机
            particles.color = getRandomRGBColor(); // **动态更新颜色**
      }
    }
}

// 绘制粒子流(带 16 个尾巴)
void drawParticles() {
    for (int i = 0; i < PARTICLE_COUNT; i++) {
      for (int j = 0; j < TRAIL_LENGTH; j++) {
            float alpha = 1.0 - (float)j / TRAIL_LENGTH; // 让尾迹逐渐变浅
            uint8_t r = ((particles.color >> 11) & 0x1F) * alpha;
            uint8_t g = ((particles.color >> 5) & 0x3F) * alpha;
            uint8_t b = (particles.color & 0x1F) * alpha;
            uint16_t fadedColor = tft.color565(r * 8, g * 4, b * 8); // **增强亮度**

            // 绘制尾迹,使其逐渐变淡
            tft.fillCircle((int)(particles.x - particles.vx * j),
                           (int)(particles.y),
                           PARTICLE_RADIUS - j / 3, fadedColor);
      }
    }
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    tft.begin();
    tft.setRotation(2);
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);

    initializeParticles();
}

void loop() {
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);// **减少黑屏影响**

    updateParticles();   // 更新粒子运动
    drawParticles();   // 绘制粒子流

    delay(FRAME_DELAY);// 控制帧速率
}

驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:50:06

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流

代码解读

1、多粒子随机运动:

粒子沿不同方向运动,产生流体般的流动感。

2、颜色动态变化:

每个粒子具有不同颜色,并且可以随着时间逐渐改变。

3、轨迹尾迹效果:

通过粒子的持续运动,形成流畅的流动轨迹。

4、仅限红、蓝、绿粒子,不会有其他颜色

更快的流动速度 (vx = random(4, 10))

5、 所有粒子统一向右流动

炫酷尾迹 (TRAIL_LENGTH = 60),保持亮色

6、最终效果

驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:52:16

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流

实验场景图动态图


驴友花雕 发表于 2025-4-9 19:54:56

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流


驴友花雕 发表于 2025-4-10 09:51:24

【花雕学编程】Arduino动手做(249)---GC9A01红蓝绿粒子流

本帖最后由 驴友花雕 于 2025-4-10 09:54 编辑

粒子系统
[*]模拟动态粒子效果,例如烟花、星空、或者粒子流。
[*]关键点:创建粒子对象,每帧更新其位置、速度和颜色,超出屏幕范围后重置粒子。

struct Particle {
    int x, y, dx, dy, color;
};
Particle particles;
// 在 loop() 中更新粒子位置并绘制

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