Arduino TFT Rainbow Noise Display - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

We hebben dit regenboogproject gemaakt met behulp van verschillende 'ruis'-technieken, die gecontroleerde willekeurige effecten creëren. Door wat kleur toe te voegen kan een regenboogeffect ontstaan. Het maakt gebruik van een Arduino Nano en een 128x128 OLED-scherm. We hebben de effecten weergegeven met behulp van de TFT-bibliotheek. We gebruikten ook een aantal verschillende componenten zoals een broodplank en een paar draden.

Stap 1: Bedrading

De meest elementaire taak was de bedrading van de OLED naar de Arduino. We hebben de GND en VCC aangesloten op de respectievelijke bussen op het breadboard; SCL naar digitale pin 13; SDA naar digitale pin 11; RES naar digitale pin 8; DC naar digitale pin 9; CS naar digitale pin 10 en tenslotte BL naar 3.3V op de Arduino. Met behulp van de 5v- en GND-pinnen van de Arduino konden we het hele breadboard van stroom voorzien.

Stap 2: Vloeiende ruis

Na het initialiseren van de vereisten voor het TFT-scherm. Om het vloeiende ruiseffect te creëren, hadden we eerst een basisruisfunctie nodig. Dit retourneert een relatief willekeurige waarde tussen 0 en 1 op basis van de ingevoerde x- en y-waarden. Het is belangrijk op te merken dat een computer nooit een echt willekeurig resultaat kan produceren, en deze willekeur wordt alleen bereikt door het aantal zoveel mogelijk te veranderen, vandaar de zeer grote getallen in de vergelijking.

zwevende ruis (int x, int y){ int n; n = x + y * 57; n += (n << 13) ^ n; retour (1,0 - ((n * ((n * n * 15731) + 789221) + 1376312589) & 0x7fffffff) / 1073741824.0); }

Vervolgens 'verzachten' we het geluid met een andere functie. Dit wordt bereikt door een waarde te produceren die niet alleen is gebaseerd op het resultaat van de coördinaat die in de functie is doorgegeven, maar ook op de omringende coördinaten. Als gevolg hiervan produceren coördinaten dichtbij elkaar een vergelijkbare waarde.

float smoothNoise(float x, float y){ float fractX = x - (int) x; float fractY = y - (int) y; int x1 = ((int) (x) + noiseWidth) % noiseWidth; int y1 = ((int) (y) + noiseHeight) % noiseHeight; int x2 = (x1 + noiseWidth - 1) % noiseWidth; int y2 = (y1 + noiseHeight - 1) % noiseHeight; vlotterwaarde = 0.0f; waarde += fractX * fractY * ruis (x1, y1); waarde += (1 - fractX) * fractY * ruis(x2, y1); waarde += fractX * (1 - fractY) * ruis (x1, y2); waarde += (1 - fractX) * (1 - fractY) * ruis (x2, y2); winstwaarde; }

Stap 3: Effecten met vloeiende ruis

Hiermee hebben we twee effecten gecreëerd. Om dit te doen, hebben we elke pixel op de OLED doorlopen en een willekeurige ruiswaarde genomen op basis van de x- en y-coördinaten van deze pixels. Het eerste van deze effecten hebben we geproduceerd door de gegenereerde waarde te gebruiken om een kleur te kiezen en die pixel met de bovengenoemde kleur te kleuren. Het tweede effect werd op een vergelijkbare manier geproduceerd, maar we hebben de kleur ook vermenigvuldigd met de gegenereerde ruiswaarde. Dit gaf het patroon een meer schaduweffect. De gebruikte code is hieronder weergegeven:

void Noise2n3(bool Noisy){ for (int y = 0; y < noiseHeight; y++) { for (int x = 0; x 8) absNoise = 8; if (Noisy) setNoisyColour(colours[absNoise], noise); else setBlockColour(kleuren[absNoise]); TFT-scherm.punt(x, y); } } } void setNoisyColour (kleurkleur, zwevende ruis) { TFTscreen.stroke(kleur.rood * ruis, kleur.groen * ruis, kleur.blauw * ruis); } void setBlockColour (kleurkleur) { TFTscreen.stroke(kleur.rood, kleur.groen, kleur.blauw); }

Stap 4: Willekeurige verloopeffecten

Er zijn twee effecten die een willekeurig verloop produceren. Het eerste effect plaatst de pixels in verhouding tot hun RGB-kleur, waardoor langzaam een verlooppatroon op het scherm wordt weergegeven. De tweede gebruikt dezelfde gekleurde pixels als de eerste, maar plaatst ze in een vaste volgorde, waardoor een diagonaal verloop langs het scherm ontstaat.

Hier is de eerste (op basis van de kleuren):

void Noise1(){ for(int z = 0; z < 3; z++) { TFTscreen.background(0, 0, 0); int HuidigeKleur[3][3] = {{64, 35, 26}, {24, 64, 34}, {20, 18, 64}}; R = HuidigeKleur[z][0]; G = HuidigeKleur[z][1]; B = HuidigeKleur[z][2]; for(int x = 0; x < 128; x++) { for(int y = 0; y < 128; y++) { int R_Lower = R - ((x + y) / 4); if(R_Lager = 255) { R_Hoger = 254; } int R_Offset = willekeurig (R_Lower, R_Higher); int G_Lower = G - ((x + y) / 4); if(G_Lager = 255) { G_Hoger = 254; } int G_Offset = willekeurig (G_Lower, G_Higher); int B_Lower = B - ((x + y) / 4); if(B_Lower <1) { B_Lower = 0; } int B_Hoger = B + ((x + y) / 4); if(B_Hoger>= 255) { B_Hoger = 254; } int B_Offset = willekeurig (B_Lager, B_Hoger); intmult = 2; als (z == 1) mult = 1; TFTscreen.stroke (R_Offset * mult, G_Offset * mult, B_Offset * mult); TFTscherm.punt((R_Offset * (B_Offset / 32)), (G_Offset * (B_Offset / 32))); TFTscherm.punt((G_Offset * (B_Offset / 32)), (R_Offset * (B_Offset / 32))); TFTscherm.punt((B_Offset * (G_Offset / 32)), (R_Offset * (G_Offset / 32))); } } } }

En de tweede (het meer geordende effect):

void Noise4(){ for(int z = 0; z < 3; z++) { TFTscreen.background(0, 0, 0); int HuidigeKleur[3][3] = {{64, 35, 26}, {24, 64, 34}, {20, 18, 64}}; R = HuidigeKleur[z][0]; G = HuidigeKleur[z][1]; B = HuidigeKleur[z][2]; for(int x = 0; x < 128; x++) { for(int y = 0; y < 128; y++) { int R_Lower = R - ((x + y) / 4); if(R_Lager = 255) { R_Hoger = 254; } int R_Offset = willekeurig (R_Lower, R_Higher); int G_Lower = G - ((x + y) / 4); if(G_Lager = 255) { G_Hoger = 254; } int G_Offset = willekeurig (G_Lower, G_Higher); int B_Lower = B - ((x + y) / 4); if(B_Lower <1) { B_Lower = 0; } int B_Hoger = B + ((x + y) / 4); if(B_Hoger>= 255) { B_Hoger = 254; } int B_Offset = willekeurig (B_Lager, B_Hoger); intmult = 2; als (z == 1) mult = 1; TFTscreen.stroke (R_Offset * mult, G_Offset * mult, B_Offset * mult); TFT-scherm.punt(x, y); } } } }

Stap 5: Het eindresultaat

Uiteindelijk hebben we deze effecten gecombineerd tot een soort 'slideshow' van regenbogen. Om dit te bereiken, hebben we eenvoudigweg de ene functie na de andere aangeroepen in een while-lus:

while (true) { Noise2n3(false); Ruis2n3 (waar); TFT-scherm.achtergrond (0, 0, 0); Ruis1(); Ruis4(); }