【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
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【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
【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
项目之四十六：GC9A01屏之模拟静谧的星空和流星划过的耀眼效果
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
项目之四十六：GC9A01屏之模拟静谧的星空和流星划过的耀眼效果
*/
// 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);
// 星空参数
#define STAR_COUNT 80 // 星星数量
#define METEOR_COUNT 3 // 同时显示的流星数量
#define SCREEN_WIDTH 240 // 屏幕宽度
#define SCREEN_HEIGHT 240 // 屏幕高度
#define FRAME_DELAY 40 // 每帧延迟
// 星星结构体
struct Star {
int x, y; // 星星位置
uint16_t color; // 星星颜色
};
// 流星结构体
struct Meteor {
float x, y; // 流星当前位置
float vx, vy; // 流星速度
int length; // 流星长度
uint16_t color; // 流星颜色
bool active; // 流星是否活跃
};
// 星星数组
Star stars;
// 流星数组
Meteor meteors;
// 初始化星星
void initializeStars() {
for (int i = 0; i < STAR_COUNT; i++) {
stars.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
stars.y = random(0, SCREEN_HEIGHT);
stars.color = tft.color565(random(200, 255), random(200, 255), random(200, 255)); // 明亮颜色
}
}
// 初始化流星
void initializeMeteors() {
for (int i = 0; i < METEOR_COUNT; i++) {
meteors.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
meteors.y = random(-SCREEN_HEIGHT, 0); // 从屏幕顶部外开始
meteors.vx = random(-2, -1); // 负速度，向左运动
meteors.vy = random(2, 4); // 正速度，向下运动
meteors.length = random(10, 20); // 随机流星长度
meteors.color = tft.color565(random(100, 255), random(100, 255), random(100, 255)); // 较亮颜色
meteors.active = true; // 设置为活跃状态
}
}
// 绘制星星
void drawStars() {
for (int i = 0; i < STAR_COUNT; i++) {
tft.drawPixel(stars.x, stars.y, stars.color);
}
}
// 更新流星位置
void updateMeteors() {
for (int i = 0; i < METEOR_COUNT; i++) {
if (meteors.active) {
meteors.x += meteors.vx; // 更新流星位置
meteors.y += meteors.vy;
// 如果流星超出屏幕范围，重置流星
if (meteors.x < 0 || meteors.y > SCREEN_HEIGHT) {
meteors.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
meteors.y = random(-SCREEN_HEIGHT, 0);
meteors.vx = random(-2, -1);
meteors.vy = random(2, 4);
meteors.length = random(10, 20);
meteors.color = tft.color565(random(100, 255), random(100, 255), random(100, 255));
}
}
}
}
// 绘制流星
void drawMeteors() {
for (int i = 0; i < METEOR_COUNT; i++) {
if (meteors.active) {
for (int j = 0; j < meteors.length; j++) {
tft.drawPixel((int)(meteors.x - meteors.vx * j), (int)(meteors.y - meteors.vy * j), meteors.color);
}
}
}
}
void setup() {
Serial.begin(115200); // 初始化串口
Serial.println("Starry Night and Meteors");
tft.begin(); // 初始化屏幕
tft.setRotation(0); // 设置屏幕方向
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 设置黑色背景
initializeStars(); // 初始化星星
initializeMeteors(); // 初始化流星
}
void loop() {
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 清屏
drawStars(); // 绘制星星
updateMeteors(); // 更新流星状态
drawMeteors(); // 绘制流星
delay(FRAME_DELAY); // 控制帧速率
}
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
代码解析1. 星空背景
星星通过 Star 结构体定义，每颗星星的位置和颜色随机生成：
stars.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
stars.y = random(0, SCREEN_HEIGHT);
stars.color = tft.color565(random(200, 255), random(200, 255), random(200, 255));
星星颜色较亮，以模拟夜空中闪烁的效果。
2. 流星动态
流星通过 Meteor 结构体定义，包含位置、速度、长度和颜色：
每帧更新流星位置，让流星从屏幕顶部划过。
流星超出屏幕范围后重置为新的流星。
3. 动态效果
星空通过 drawStars() 每帧重新绘制。
流星通过 drawMeteors() 实现运动轨迹，使用粒子长度模拟流星尾迹。
4. 帧速率与流畅度
帧延迟 (FRAME_DELAY) 控制动画速率，建议在 30-40ms 范围内，保证流畅。
5. 效果表现
星空：屏幕中随机分布亮度不同的星星，模拟静谧夜空。
流星：流星在屏幕顶部随机位置生成并划过屏幕，带有尾迹效果。
不间断动态：流星会不断刷新，形成循环动画。
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
本帖最后由 驴友花雕 于 2025-4-9 13:45 编辑实验场景图动态图
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
实验场景图动态图【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟星空流星
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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