عرض ضوضاء قوس قزح بتقنية TFT من Arduino: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

لقد أنشأنا مشروع قوس قزح هذا باستخدام تقنيات "ضوضاء" مختلفة ، والتي تخلق تأثيرات عشوائية محكومة. بإضافة بعض الألوان ، يمكن إنتاج تأثير قوس قزح. يستخدم Arduino Nano وشاشة OLED بحجم 128 × 128. عرضنا التأثيرات باستخدام مكتبة TFT. استخدمنا أيضًا بعض المكونات المتنوعة مثل لوح الخبز وبعض الأسلاك.

الخطوة 1: الأسلاك

كانت المهمة الأساسية هي توصيل أسلاك OLED بـ Arduino. قمنا بتوصيل GND و VCC بالحافلات المعنية على لوح الخبز ؛ SCL إلى رقم التعريف الشخصي 13 ؛ SDA إلى الرقم الرقمي 11 ؛ RES إلى الرقم الرقمي 8 ؛ DC إلى الرقم الرقمي 9 ؛ CS إلى الرقم الرقمي 10 وأخيراً BL إلى 3.3V على Arduino. باستخدام دبابيس 5v و GND من Arduino ، تمكنا من تشغيل لوحة الخبز بالكامل.

الخطوة الثانية: ضوضاء سلسة

بعد تهيئة متطلبات شاشة TFT. لإنشاء تأثير ضوضاء سلس ، احتجنا أولاً إلى وظيفة ضوضاء أساسية. يُرجع هذا قيمة عشوائية نسبيًا بين 0 و 1 بناءً على قيم x و y التي تم تمريرها. من المهم ملاحظة أن الكمبيوتر لا يمكنه أبدًا إنتاج نتيجة عشوائية حقًا ، ويتم تحقيق هذه العشوائية فقط عن طريق تغيير الرقم قدر الإمكان ، ومن هنا تأتي الأعداد الكبيرة جدًا في المعادلة.

ضوضاء عائمة (int x، int y) {int n؛ ن = س + ص * 57 ؛ ن + = (ن << 13) ^ ن ؛ إرجاع (1.0 - ((n * ((n * n * 15731) + 789221) + 1376312589) & 0x7fffffff) / 1073741824.0) ؛ }

ثم نقوم بـ "تلطيف" الضوضاء بوظيفة أخرى. يتم تحقيق ذلك من خلال إنتاج قيمة لا تستند فقط إلى النتيجة من الإحداثيات التي تم تمريرها إلى الوظيفة ، ولكن أيضًا على الإحداثيات المحيطة. نتيجة لذلك ، تنتج الإحداثيات القريبة من بعضها البعض قيمة مماثلة.

float smoothNoise (float x، float y) {float fractX = x - (int) x؛ تعويم 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 ؛ قيمة تعويم = 0.0f ؛ القيمة + = fractX * fractY * الضوضاء (x1 ، y1) ؛ القيمة + = (1 - fractX) * fractY * الضوضاء (x2 ، y1) ؛ القيمة + = fractX * (1 - fractY) * الضوضاء (x1 ، y2) ؛ القيمة + = (1 - fractX) * (1 - fractY) * الضوضاء (x2 ، y2) ؛ قيمة الإرجاع؛ }

الخطوة 3: التأثيرات باستخدام الضجيج السلس

مع هذا أنشأنا تأثيرين. للقيام بذلك ، قمنا بإجراء حلقات عبر كل بكسل على OLED وأخذنا قيمة ضوضاء عشوائية بناءً على إحداثيات x و y لهذه البكسلات. أول هذه التأثيرات أنتجناها باستخدام القيمة التي تم إنشاؤها لاختيار لون ، وقمنا بتلوين هذا البكسل باللون المذكور أعلاه. تم إنتاج التأثير الثاني بطريقة مماثلة ، لكننا قمنا أيضًا بضرب اللون بقيمة الضوضاء الناتجة. أعطى هذا النمط تأثيرًا أكثر تظليلًا. يظهر الرمز المستخدم أدناه:

void Noise2n3 (bool Noisy) {لـ (int y = 0؛ y <NoiseHeight؛ y ++) {for (int x = 0؛ x 8) absNoise = 8 ؛ إذا (صاخبة) setNoisyColour (الألوان [absNoise] ، الضوضاء) ؛ آخر setBlockColour (الألوان [absNoise]) ؛ TFTscreen.point (x، y) ؛ }}} void setNoisyColour (Color color، floatنسية) {TFTscreen.stroke (colour.red * الضوضاء، colour.green * Noise، colour.blue * Noise)؛ } void setBlockColour (Color color) {TFTscreen.stroke (colour.red، colour.green، colour.blue)؛ }

الخطوة 4: تأثيرات التدرج العشوائي

هناك نوعان من التأثيرات التي تنتج تدرج عشوائي. يضع التأثير الأول وحدات البكسل بالنسبة إلى لون rgb الخاص بهم ، مما يؤدي ببطء إلى عرض نمط التدرج على الشاشة. تستخدم الثانية نفس وحدات البكسل الملونة مثل الأولى ، ولكنها تضعها في ترتيب ثابت ، مما يؤدي إلى إنشاء تدرج قطري على طول الشاشة.

ها هو الأول (بناءً على الألوان):

void Noise1 () {for (int z = 0؛ z <3؛ z ++) {TFTscreen.background (0، 0، 0)؛ int CurrentColour [3] [3] = {{64، 35، 26}، {24، 64، 34}، {20، 18، 64}} ؛ R = CurrentColour [z] [0] ، G = CurrentColour [z] [1] ، B = CurrentColour [z] [2] ، لـ (int x = 0؛ x <128؛ x ++) {for (int y = 0؛ y <128؛ y ++) {int R_Lower = R - ((x + y) / 4) ؛ إذا (R_Lower = 255) {R_Higher = 254 ؛ } int R_Offset = random (R_Lower، R_Higher) ؛ int G_Lower = G - ((x + y) / 4) ؛ إذا (G_Lower = 255) {G_Higher = 254 ؛ } int G_Offset = عشوائي (G_Lower ، G_Higher) ؛ int B_Lower = B - ((x + y) / 4) ؛ إذا (B_Lower <1) {B_Lower = 0 ؛ } int B_Higher = B + ((x + y) / 4) ؛ إذا (B_Higher> = 255) {B_Higher = 254 ؛ } int B_Offset = random (B_Lower، B_Higher) ؛ int مولت = 2 ؛ إذا (ض == 1) متعدد = 1 ؛ TFTscreen.stroke (R_Offset * mult ، G_Offset * mult ، B_Offset * mult) ؛ TFTscreen.point ((R_Offset * (B_Offset / 32)) ، (G_Offset * (B_Offset / 32))) ؛ TFTscreen.point ((G_Offset * (B_Offset / 32)) ، (R_Offset * (B_Offset / 32))) ؛ TFTscreen.point ((B_Offset * (G_Offset / 32)) ، (R_Offset * (G_Offset / 32))) ؛ }}}}

والثاني (التأثير الأكثر تنظيماً):

void Noise4 () {for (int z = 0؛ z <3؛ z ++) {TFTscreen.background (0، 0، 0)؛ int CurrentColour [3] [3] = {{64، 35، 26}، {24، 64، 34}، {20، 18، 64}} ؛ R = CurrentColour [z] [0] ، G = CurrentColour [z] [1] ، B = CurrentColour [z] [2] ، لـ (int x = 0؛ x <128؛ x ++) {for (int y = 0؛ y <128؛ y ++) {int R_Lower = R - ((x + y) / 4) ؛ إذا (R_Lower = 255) {R_Higher = 254 ؛ } int R_Offset = random (R_Lower، R_Higher) ؛ int G_Lower = G - ((x + y) / 4) ؛ إذا (G_Lower = 255) {G_Higher = 254 ؛ } int G_Offset = عشوائي (G_Lower ، G_Higher) ؛ int B_Lower = B - ((x + y) / 4) ؛ إذا (B_Lower <1) {B_Lower = 0 ؛ } int B_Higher = B + ((x + y) / 4) ؛ إذا (B_Higher> = 255) {B_Higher = 254 ؛ } int B_Offset = random (B_Lower، B_Higher) ؛ int مولت = 2 ؛ إذا (ض == 1) متعدد = 1 ؛ TFTscreen.stroke (R_Offset * mult ، G_Offset * mult ، B_Offset * mult) ؛ TFTscreen.point (x، y) ؛ }}}}

الخطوة 5: النتيجة النهائية

في النهاية ، قمنا بدمج هذه التأثيرات في نوع من "عرض الشرائح" لأقواس قزح. لتحقيق ذلك ، قمنا ببساطة باستدعاء كل دالة بعد الأخرى في حلقة while:

بينما (صواب) {Noise2n3 (خطأ) ؛ Noise2n3 (صحيح) ؛ TFTscreen.background (0 ، 0 ، 0) ؛ Noise1 () ؛ الضوضاء 4 () ؛ }