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:

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.

3.4 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape