【花雕学编程】Arduino动手做（249）---ESP32驱动1.28寸 TFT GC9A01圆屏之放大与缩小的动态同心园- Makelog(造物记)

【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

项目实验之四：放大与缩小的动态同心园

实验开源代码

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
  项目实验之四：放大与缩小的动态同心园
*/

//       GC9A010 -------- 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"                   // 引入SPI库，用于与SPI设备通信
#include "Adafruit_GFX.h"          // 引入Adafruit GFX库，用于图形绘制
#include "Adafruit_GC9A01A.h"      // 引入GC9A01A显示屏驱动库

#define TFT_DC 2                   // 定义TFT显示屏的DC引脚
#define TFT_CS 4                   // 定义TFT显示屏的CS引脚

Adafruit_GC9A01A tft(TFT_CS, TFT_DC); // 创建GC9A01A对象，初始化显示屏

void setup() {
    Serial.begin(9600);            // 初始化串口通信，波特率为9600
    Serial.println(" ");
    Serial.println("GC9A01A Circle Animation Test!"); // 打印测试信息到串口
    Serial.println(" ");
    Serial.println("项目实验之四：放大与缩小的动态同心园");

    tft.begin();                   // 初始化显示屏
    tft.setRotation(3);            // 设置显示屏方向
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 清屏，填充黑色背景
}

void loop() {
    int centerX = tft.width() / 2;  // 屏幕中心X坐标
    int centerY = tft.height() / 2; // 屏幕中心Y坐标
    int radius = 10;                // 圆的初始半径
    int step = 10;                  // 半径递增步长
    bool increasing = true;         // 控制半径增大或减小

    // 循环画圆动画
    for (int i = 0; i < 50; i++) {  // 限制循环次数，防止死循环
        tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK); // 清屏，避免重叠

        // 绘制当前圆
        tft.drawCircle(centerX, centerY, radius, GC9A01A_WHITE);

        // 控制半径的增大或减小
        if (increasing) {
            radius += step;         // 增大半径
            if (radius >= 100) {    // 达到最大值后反转方向
                increasing = false;
            }
        } else {
            radius -= step;         // 减小半径
            if (radius <= 10) {     // 达到最小值后反转方向
                increasing = true;
            }
        }

        delay(300); // 延迟0.3秒
    }
}

代码解读：

1、引入库文件

#include "SPI.h"
#include "Adafruit_GFX.h"
#include "Adafruit_GC9A01A.h"
SPI.h：提供SPI协议支持，SPI是一种快速的串行通信方式，用于Arduino与GC9A01A显示屏进行数据交换。

Adafruit_GFX.h：一个通用的图形库，支持绘制图形元素（如线条、圆形、矩形等）和显示文本。

Adafruit_GC9A01A.h：GC9A01A显示屏的特定驱动库，用于初始化和操作该型号的显示屏。

2、定义引脚与屏幕对象

#define TFT_DC 2
#define TFT_CS 4

Adafruit_GC9A01A tft(TFT_CS, TFT_DC);
TFT_DC：定义显示屏的数据/命令选择引脚（DC），用于区分发送的是指令还是数据。

TFT_CS：定义显示屏的片选引脚（CS），用于启用或禁用屏幕与控制器的通信。

tft：通过Adafruit_GC9A01A创建的对象，表示对GC9A01A显示屏的控制实例。

3、初始化显示屏（setup 函数）

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("GC9A01A Test!");

tft.begin();
tft.setRotation(3);
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);
}
串口通信初始化：

Serial.begin(9600) 设置波特率为9600，便于调试和查看输出信息。

Serial.println("GC9A01A Test!") 向串口输出测试信息，表明程序已启动。

显示屏初始化：

tft.begin() 完成屏幕的初始化工作，使其准备接受控制指令。

tft.setRotation(3) 设置屏幕的显示方向，3表示特定的旋转角度（通常是逆时针旋转270°）。

tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK) 将屏幕背景填充为黑色（清屏操作）。

4、主循环逻辑（loop 函数）

void loop() {
int centerX = tft.width() / 2;
int centerY = tft.height() / 2;
int radius = 10;
int step = 10;
bool increasing = true;

for (int i = 0; i < 50; i++) {
tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);
tft.drawCircle(centerX, centerY, radius, GC9A01A_WHITE);

if (increasing) {
radius += step;
if (radius >= 100) {
increasing = false;
}
} else {
radius -= step;
if (radius <= 10) {
increasing = true;
}
}

delay(300);
}
}
主逻辑分解
屏幕中心点坐标计算：

centerX = tft.width() / 2：计算屏幕宽度的一半，获取X轴的中心位置。

centerY = tft.height() / 2：计算屏幕高度的一半，获取Y轴的中心位置。

圆的动态参数初始化：

radius = 10：初始半径设为10像素。

step = 10：每次循环半径变化的步长为10像素。

increasing = true：设置半径增长的初始方向为增大。

循环绘制圆动画：

tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK)：在每次绘制前清屏，防止圆形重叠。

tft.drawCircle(centerX, centerY, radius, GC9A01A_WHITE)：以屏幕中心为圆心，绘制当前半径的白色圆形。

控制圆半径的增长与缩减：

如果increasing为true，半径增加，当达到最大值（100）时，改为减小方向。

如果increasing为false，半径减小，当达到最小值（10）时，改为增大方向。

动画节奏控制：

delay(300)：每次绘制后延时300毫秒，控制画圆的速度，增强视觉效果。

5、总结
这段代码的功能是：
以屏幕的中心为原点，动态绘制半径逐渐增大或减小的圆形。
半径变化范围在10到100像素之间，形成“呼吸”式的动画效果。
每次绘制后清屏，避免圆形堆叠，保持屏幕画面整洁。

实验串口返回情况

实验场景图动态图

【花雕学编程】Arduino动手做（249）---ESP32驱动1.28寸 TFT GC9A01圆屏之放大与缩小的动态同心园 简单

【花雕学编程】Arduino动手做（249）---ESP32驱动1.28寸 TFT GC9A01圆屏之放大与缩小的动态同心园简单