# 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 0–255. 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 0–255 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.