【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
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【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
【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
项目之四十八：GC9A01屏之模拟雨滴从屏幕顶部快速落下的场景
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
项目之四十八：GC9A01屏之模拟雨滴从屏幕顶部快速落下的场景
*/
// 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);
// 雨滴参数
#define RAIN_COUNT 100 // 雨滴数量
#define SCREEN_WIDTH 240 // 屏幕宽度
#define SCREEN_HEIGHT 240 // 屏幕高度
#define FRAME_DELAY 10 // 每帧延迟
#define RAIN_COLOR GC9A01A_BLUE // 雨滴颜色
// 雨滴结构体
struct RainDrop {
int x, y; // 雨滴位置
int length; // 雨滴长度
int speed; // 雨滴速度
};
// 雨滴数组
RainDrop rain;
// 初始化雨滴
void initializeRain() {
for (int i = 0; i < RAIN_COUNT; i++) {
rain.x = random(0, SCREEN_WIDTH); // 雨滴随机水平位置
rain.y = random(-SCREEN_HEIGHT, 0); // 雨滴随机垂直位置（屏幕上方）
rain.length = random(5, 15); // 雨滴随机长度
rain.speed = random(4, 10); // 雨滴随机速度
}
}
// 更新雨滴状态
void updateRain() {
for (int i = 0; i < RAIN_COUNT; i++) {
rain.y += rain.speed; // 雨滴向下移动
// 如果雨滴超出屏幕底部，重置其位置到顶部
if (rain.y > SCREEN_HEIGHT) {
rain.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
rain.y = random(-20, 0);// 新雨滴从屏幕顶部生成
rain.length = random(5, 15);
rain.speed = random(4, 10);
}
}
}
// 绘制雨滴
void drawRain() {
for (int i = 0; i < RAIN_COUNT; i++) {
tft.drawLine(rain.x, rain.y, rain.x, rain.y - rain.length, RAIN_COLOR);
}
}
void setup() {
Serial.begin(115200); // 初始化串口
Serial.println("Rain Simulation");
tft.begin(); // 初始化屏幕
tft.setRotation(2); // 设置屏幕方向
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 设置黑色背景
initializeRain(); // 初始化雨滴
}
void loop() {
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 清屏
updateRain(); // 更新雨滴状态
drawRain(); // 绘制雨滴
delay(FRAME_DELAY); // 控制帧速率
}
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
代码解析1. 雨滴结构
每个雨滴通过 RainDrop 结构体定义，包含以下属性：
位置 (x, y)：确定雨滴的位置。
长度 (length)：控制雨滴的视觉长度。
速度 (speed)：控制雨滴下落的快慢。
2. 初始化雨滴
使用 initializeRain() 随机生成雨滴的初始位置、长度和速度：
rain.x = random(0, SCREEN_WIDTH);
rain.y = random(-SCREEN_HEIGHT, 0);
rain.length = random(5, 15);
rain.speed = random(4, 10);
3. 更新雨滴状态
每帧更新雨滴的位置，让它们不断下落：
rain.y += rain.speed;
如果雨滴超出屏幕底部，重置雨滴位置到屏幕顶部，循环生成新的雨滴。
4. 动态绘制
使用 drawLine() 绘制每个雨滴，雨滴长度由其 length 属性控制，颜色为蓝色 (RAIN_COLOR)。
5. 帧速率
控制帧延迟 (FRAME_DELAY) 为 30 毫秒，确保动画流畅自然。
6. 效果表现
下大雨效果：屏幕上随机分布的雨滴快速下落，雨势密集，营造真实的暴雨场景。
动态循环：雨滴超出屏幕后重新生成，实现不间断的雨景。
可调节性：通过修改雨滴数量、长度和速度，调整雨势的强度和视觉效果。
【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
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
实验场景图动态图【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01屏模拟下雨场景
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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