【花雕学编程】Arduino动手做（249）---ESP32 1.28寸 TFT GC9A01屏幕之模拟手表时钟指针、数字时间显示、日期窗口和装饰性刻度 简单

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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
  项目实验之三十九：模拟手表时钟指针、数字时间显示、日期窗口和装饰性刻度
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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"

// 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);

// 定义屏幕中心
#define SCREEN_CENTER_X 120
#define SCREEN_CENTER_Y 120
#define CLOCK_RADIUS 100
#define HAND_COLOR GC9A01A_WHITE // 指针颜色

// 初始化时间变量
int hours = 01, minutes = 42, seconds = 00; // 初始化时间为 01:42:00

void drawClockFace() {
    // 绘制表盘外圈
    tft.drawCircle(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, CLOCK_RADIUS, GC9A01A_WHITE);
    tft.drawCircle(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, CLOCK_RADIUS - 5, GC9A01A_CYAN);

    // 绘制小时刻度
    for (int i = 0; i < 12; i++) {
        float angle = i * 30 * 3.14159 / 180;
        int x1 = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 10) * cos(angle);
        int y1 = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 10) * sin(angle);
        int x2 = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 20) * cos(angle);
        int y2 = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 20) * sin(angle);
        tft.drawLine(x1, y1, x2, y2, GC9A01A_WHITE);
    }

    // 绘制分钟刻度
    for (int i = 0; i < 60; i++) {
        if (i % 5 != 0) { // 避开小时刻度
            float angle = i * 6 * 3.14159 / 180;
            int x1 = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 10) * cos(angle);
            int y1 = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 10) * sin(angle);
            tft.drawPixel(x1, y1, GC9A01A_YELLOW);
        }
    }
}

void drawHands() {
    // 计算时针位置
    float hourAngle = (hours % 12 + minutes / 60.0) * 30 * 3.14159 / 180;
    int hourX = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 50) * cos(hourAngle);
    int hourY = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 50) * sin(hourAngle);
    tft.drawLine(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, hourX, hourY, HAND_COLOR);

    // 计算分针位置
    float minuteAngle = (minutes + seconds / 60.0) * 6 * 3.14159 / 180;
    int minuteX = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 30) * cos(minuteAngle);
    int minuteY = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 30) * sin(minuteAngle);
    tft.drawLine(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, minuteX, minuteY, GC9A01A_GREEN);

    // 计算秒针位置
    float secondAngle = seconds * 6 * 3.14159 / 180;
    int secondX = SCREEN_CENTER_X + (CLOCK_RADIUS - 20) * cos(secondAngle);
    int secondY = SCREEN_CENTER_Y + (CLOCK_RADIUS - 20) * sin(secondAngle);
    tft.drawLine(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, secondX, secondY, GC9A01A_RED);
}

void displayDigitalTime() {
    // 绘制数字时间
    tft.setTextSize(2);
    tft.setTextColor(GC9A01A_WHITE, GC9A01A_BLACK); // 白色文字，黑色背景
    tft.setCursor(73, 160);
    tft.printf("%02d:%02d:%02d", hours, minutes, seconds);

    // 显示日期窗口
    tft.setTextSize(2);
    tft.setCursor(62, 180);
    tft.printf("2025/03/28");
}

void updateClock() {
    seconds++;
    if (seconds >= 60) {
        seconds = 0;
        minutes++;
    }
    if (minutes >= 60) {
        minutes = 0;
        hours++;
    }
    if (hours >= 24) {
        hours = 0;
    }
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);           // 初始化串口通信
    Serial.println("Complex Watch Face");

    tft.begin();                    // 初始化屏幕
    tft.setRotation(2);             // 设置屏幕方向
    tft.fillScreen(GC9A01A_BLACK);  // 清屏设置为黑色背景

    drawClockFace();                // 绘制表盘
}

void loop() {
    // 清除上一帧的指针和数字区域
    tft.fillCircle(SCREEN_CENTER_X, SCREEN_CENTER_Y, CLOCK_RADIUS - 5, GC9A01A_BLACK);

    // 更新动态内容
    drawClockFace();
    drawHands();
    displayDigitalTime();
    updateClock();

    delay(1000); // 每秒刷新一次
}