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# LED-System (WS2812)
**Dateien:** `hal/ws2812.h`, `hal/ws2812.cpp`, `CButton.h`, `CButton.cpp`
## Hardware-Treiber (ws2812 HAL)
Dünner Wrapper um **Adafruit NeoPixel** (bit-bang, kein DMA, kein SERCOM).
| Funktion | Bedeutung |
|---|---|
| `ws2812_init()` | `begin()` + `clear()` + `show()` |
| `ws2812_set(idx, r, g, b)` | `setPixelColor()` schreibt in RAM-Puffer |
| `ws2812_fill(r, g, b)` | Alle LEDs gleiche Farbe |
| `ws2812_show()` | Bit-Bang-Übertragung (~600 µs, Interrupts gesperrt) |
| `ws2812_clear()` | `clear()` + `show()` |
`ws2812_show()` wird in `CMainController::updateLEDs()` **nur** aufgerufen wenn mindestens ein Button dirty war 600 µs Blockzeit werden so vermieden wenn keine Änderung nötig ist.
**Warum kein DMA?** DMA + SERCOM-SPI würde ~1,5 KB extra RAM (1440 Byte Kodier-Puffer) und erhebliche Implementierungskomplexität erfordern. Bei 20 LEDs und ~20 ms Loop-Rate sind 600 µs gesperrte Interrupts (= 3 % der Loop-Zeit) unkritisch.
## 2-Schicht-Modell (CButton)
Jeder MX-Button hat zwei LED-Schichten:
```
override (aktiv wenn set_override() aufgerufen) ← temporär (GUI-Benachrichtigungen)
base (Idle-Farbe aus NVM) ← dauerhaft
```
Aktive Farbe = `override` wenn aktiv, sonst `base`. `clear_override()` kehrt sofort zu `base` zurück, ohne base zu verändern.
## Animationen
| Animation | Typ | Verhalten | Endbedingung |
|---|---|---|---|
| `STATIC` | — | Feste Farbe | — |
| `BLINK` | Helligkeit | An/Aus, `period_ms` = Halbperiode | endlos |
| `PULSE` | Helligkeit | Lineares Dreieck 0→255→0 | endlos |
| `FADE_IN` | Helligkeit | Einmalig schwarz → voll | → STATIC (voll) |
| `FADE_OUT` | Helligkeit | Einmalig voll → schwarz | → STATIC (base=schwarz) |
| `COLOR_CYCLE` | Farbe | Hue-Sweep, ignoriert base/override | endlos |
| `COLOR_FADE` | Farbe | Crossfade from→to | → STATIC (base=to) |
**Helligkeits-Animationen** (`compute_scale`): Multiplizieren die aktive Farbe mit einem Skalierungsfaktor 0255. Formel: `(channel * scale) / 255`.
**Farb-Animationen** (`compute_rgb`): Berechnen RGB direkt; base/override werden nicht verändert (außer bei Abschluss).
### COLOR_CYCLE Hue-Arithmetik (kein Float)
Hue 0255 aufgeteilt in 6 Segmente à 43 Einheiten. Innerhalb jedes Segments steigt/fällt ein Kanal linear:
```
Seg 0: R=255, G steigt (Rot → Gelb)
Seg 1: R fällt, G=255 (Gelb → Grün)
Seg 2: G=255, B steigt (Grün → Cyan)
Seg 3: G fällt, B=255 (Cyan → Blau)
Seg 4: B=255, R steigt (Blau → Magenta)
Seg 5: R=255, B fällt (Magenta → Rot)
```
Ausgabe wird auf 40 % Helligkeit skaliert (Faktor 102/255) damit die LEDs nicht blenden.
`Adafruit_NeoPixel::ColorHSV()` ist nicht nutzbar: verwendet intern float (kein FPU auf M0+).
### Phasenversatz (Regenbogen-Wellen)
`set_anim(COLOR_CYCLE, period, phase_offset_ms)`: `m_anim_start_ms = millis() - phase_offset_ms`. Die 20 MX-Buttons werden in `init_buttons()` gleichmäßig phasenverschoben initialisiert:
```cpp
uint16_t phase = (mx_idx * period) / 20;
```
## Render-Pipeline
```
CMainController::updateLEDs()
für jeden CButton:
CButton::render_led()
if !dirty && !is_animating(): return false
rgb = compute_rgb()
ws2812_set(led_index, rgb.r, rgb.g, rgb.b)
dirty = false
return true
if any returned true:
ws2812_show()
```
`dirty` wird gesetzt bei: `init()`, `set_base()`, `set_override()`, `clear_override()`, `set_anim()`, `clear_anim()`, Animations-Abschluss.