【花雕学编程】Arduino动手做（249）--GC9A01指针与数字时钟

  【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
  项目之一百零三：GC9A01园屏之模拟动态指针与数字时钟

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
  项目之一百零三：GC9A01园屏之模拟动态指针与数字时钟
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//       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"

#define TFT_CS 4
#define TFT_DC 2
#define TFT_RST -1

Adafruit_GC9A01A tft = Adafruit_GC9A01A(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

#define SCREEN_WIDTH 240
#define SCREEN_HEIGHT 240
#define CENTER_X SCREEN_WIDTH / 2
#define CENTER_Y SCREEN_HEIGHT / 2
#define CLOCK_RADIUS 80
#define TEXT_SIZE 2

int simulatedSeconds = 0;
int simulatedMinutes = 30;
int simulatedHours = 10;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    tft.begin();
    tft.setRotation(2);
    tft.fillScreen(tft.color565(0, 0, 0));
}

void drawClockFace() {
    tft.fillScreen(tft.color565(0, 0, 0));

    // **绘制表盘**
    tft.drawCircle(CENTER_X, CENTER_Y, CLOCK_RADIUS, tft.color565(255, 255, 255));

    for (int i = 0; i < 12; i++) {
        float angle = i * 30 * M_PI / 180;
        int x = CENTER_X + cos(angle) * (CLOCK_RADIUS - 10);
        int y = CENTER_Y + sin(angle) * (CLOCK_RADIUS - 10);
        tft.fillCircle(x, y, 2, tft.color565(255, 255, 255));
    }
}

void drawHands() {
    float hourAngle = (simulatedHours % 12 + simulatedMinutes / 60.0) * 30 * M_PI / 180;
    float minuteAngle = (simulatedMinutes + simulatedSeconds / 60.0) * 6 * M_PI / 180;
    float secondAngle = simulatedSeconds * 6 * M_PI / 180;

    // **绘制时针**
    tft.drawLine(CENTER_X, CENTER_Y, CENTER_X + cos(hourAngle) * (CLOCK_RADIUS - 40), CENTER_Y + sin(hourAngle) * (CLOCK_RADIUS - 40), tft.color565(255, 0, 0));

    // **绘制分针**
    tft.drawLine(CENTER_X, CENTER_Y, CENTER_X + cos(minuteAngle) * (CLOCK_RADIUS - 20), CENTER_Y + sin(minuteAngle) * (CLOCK_RADIUS - 20), tft.color565(0, 255, 0));

    // **绘制秒针**
    tft.drawLine(CENTER_X, CENTER_Y, CENTER_X + cos(secondAngle) * CLOCK_RADIUS, CENTER_Y + sin(secondAngle) * CLOCK_RADIUS, tft.color565(0, 0, 255));
}

void drawDigitalClock() {
    char timeString[10];
    sprintf(timeString, "%02d:%02d:%02d", simulatedHours, simulatedMinutes, simulatedSeconds);

    tft.setTextColor(tft.color565(255, 255, 0));
    tft.setTextSize(TEXT_SIZE);
    tft.setCursor(76, 210);
    tft.print(timeString);
}

void loop() {
    simulatedSeconds++;
    if (simulatedSeconds >= 60) {
        simulatedSeconds = 0;
        simulatedMinutes++;
        if (simulatedMinutes >= 60) {
            simulatedMinutes = 0;
            simulatedHours++;
            if (simulatedHours >= 12) {
                simulatedHours = 0;
            }
        }
    }

    drawClockFace();
    drawHands();
    drawDigitalClock();

    delay(1000);
}
复制代码

这段代码模拟了一个动态时钟，它不依赖时间模块，而是通过计算秒、分、时的变化，每秒更新一次，使指针不断旋转。
代码结构


1️⃣ 初始化屏幕
• 使用 Adafruit_GC9A01A 驱动 TFT 屏幕，并设定黑色背景。
2️⃣ 绘制表盘
• drawClockFace() 绘制 圆形时钟外框 和 12个刻度点。
3️⃣ 绘制指针
• drawHands() 计算 时针、分针、秒针的角度 并绘制动态指针。
• cos() 和 sin() 计算旋转角度，使指针正确指向时间。
4️⃣ 模拟时间流动
• simulatedSeconds++ 模拟每秒时间变化，并自动调整分、小时数。
• 当 秒数达到 60 时，自动更新分钟；分钟达到 60 时，更新小时。
5️⃣ 数字时钟显示
• drawDigitalClock() 在屏幕底部显示 当前时间，同步指针变化。
6️⃣ 持续循环
• delay(1000); 让时钟 每秒刷新一次，保持动画流畅。


最终效果


屏幕显示一个模拟时钟，指针和数字时间同步变化
表盘美观，增强视觉体验
每秒更新，让动画流畅自然

实验场景图  动态图