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# LED-System (WS2812)
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**Dateien:** `hal/ws2812.h`, `hal/ws2812.cpp`, `CButton.h`, `CButton.cpp`
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## Hardware-Treiber (ws2812 HAL)
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Dünner Wrapper um **Adafruit NeoPixel** (bit-bang, kein DMA, kein SERCOM).
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| Funktion | Bedeutung |
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| `ws2812_init()` | `begin()` + `clear()` + `show()` |
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| `ws2812_set(idx, r, g, b)` | `setPixelColor()` – schreibt in RAM-Puffer |
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| `ws2812_fill(r, g, b)` | Alle LEDs gleiche Farbe |
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| `ws2812_show()` | Bit-Bang-Übertragung (~600 µs, Interrupts gesperrt) |
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| `ws2812_clear()` | `clear()` + `show()` |
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`ws2812_show()` wird in `CMainController::updateLEDs()` nur aufgerufen, wenn
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mindestens ein Button dirty war oder eine Animation läuft. Bei einer endlos
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laufenden Animation wird daher in jedem Loop ein Frame übertragen.
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Der Treiber nutzt `Adafruit NeoPixel` per Bit-Banging; es gibt keinen
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DMA-/SERCOM-Ausgabepfad.
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## 2-Schicht-Modell (CButton)
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Jeder MX-Button hat zwei LED-Schichten:
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override (aktiv wenn set_override() aufgerufen) ← temporär (GUI-Benachrichtigungen)
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base (Idle-Farbe aus NVM) ← dauerhaft
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```
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Aktive Farbe = `override` wenn aktiv, sonst `base`. `clear_override()` kehrt sofort zu `base` zurück, ohne base zu verändern.
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## Animationen
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| Animation | Typ | Verhalten | Endbedingung |
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|---|---|---|---|
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| `STATIC` | — | Feste Farbe | — |
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| `BLINK` | Helligkeit | erste Hälfte an, zweite Hälfte aus; `period_ms` = Vollperiode | endlos |
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| `PULSE` | Helligkeit | Lineares Dreieck 0→255→0 | endlos |
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| `FADE_IN` | Helligkeit | Einmalig schwarz → voll | → STATIC (voll) |
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| `FADE_OUT` | Helligkeit | Einmalig voll → schwarz | → STATIC (base=schwarz) |
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| `COLOR_CYCLE` | Farbe | Hue-Sweep, ignoriert base/override | endlos |
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| `COLOR_FADE` | Farbe | Crossfade from→to | → STATIC (base=to) |
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**Helligkeits-Animationen** (`compute_scale`): Multiplizieren die aktive Farbe mit einem Skalierungsfaktor 0–255. Formel: `(channel * scale) / 255`.
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**Farb-Animationen** (`compute_rgb`): Berechnen RGB direkt; base/override werden nicht verändert (außer bei Abschluss).
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Die globale und LED-spezifische Helligkeit werden beim Initialisieren in die
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Base-Farbe eingerechnet. `COLOR_CYCLE` ignoriert diese Base-Farbe und rendert
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mit einem festen Faktor von 40 %. Auch CDC-Overrides werden von
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`COLOR_CYCLE`/`COLOR_FADE` visuell überdeckt, solange die Farbanimation aktiv
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ist.
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### COLOR_CYCLE – Hue-Arithmetik (kein Float)
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Hue 0–255 aufgeteilt in 6 Segmente à 43 Einheiten. Innerhalb jedes Segments steigt/fällt ein Kanal linear:
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```
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Seg 0: R=255, G steigt (Rot → Gelb)
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Seg 1: R fällt, G=255 (Gelb → Grün)
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Seg 2: G=255, B steigt (Grün → Cyan)
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Seg 3: G fällt, B=255 (Cyan → Blau)
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Seg 4: B=255, R steigt (Blau → Magenta)
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Seg 5: R=255, B fällt (Magenta → Rot)
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```
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Ausgabe wird auf 40 % Helligkeit skaliert (Faktor 102/255) damit die LEDs nicht blenden.
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Die Firmware verwendet eine eigene ganzzahlige Hue-Umrechnung und ruft
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`Adafruit_NeoPixel::ColorHSV()` nicht auf.
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Für `PULSE` muss `period_ms >= 2` gelten, da der Code durch die halbe Periode
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teilt. Eingehende Configs validieren diesen Grenzwert aktuell nicht.
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`COLOR_FADE` benötigt `set_color_fade(to, period_ms)`, weil dort Start- und
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Zielfarbe gesetzt werden. Ein bloßes `set_anim(COLOR_FADE, ...)`, wie es beim
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direkten Laden dieses Enum-Werts aus der Config geschieht, initialisiert diese
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Farben nicht aus den Configdaten.
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### Phasenversatz (Regenbogen-Wellen)
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`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:
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```cpp
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uint16_t phase = (mx_idx * period) / 20;
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```
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## Render-Pipeline
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```
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CMainController::updateLEDs()
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für jeden CButton:
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CButton::render_led()
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if !dirty && !is_animating(): return false
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rgb = compute_rgb()
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ws2812_set(led_index, rgb.r, rgb.g, rgb.b)
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dirty = false
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return true
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if any returned true:
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ws2812_show()
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```
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`dirty` wird gesetzt bei: `init()`, `set_base()`, `set_override()`, `clear_override()`, `set_anim()`, `clear_anim()`, Animations-Abschluss.
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