import time from neopixel import Neopixel import random red = (255, 0, 0) orange = (255, 50, 0) yellow = (255, 100, 0) green = (0, 255, 0) blue = (0, 0, 255) indigo = (100, 0, 90) violet = (200, 0, 100) class PIXEL_EFFECTS: def __init__(self, num_pixels, ring_pixel_sizes, pin=27, brightness=20): print('start pixel effect init') # Anzahl der LEDs im Strip self.ring_pixel_sizes = ring_pixel_sizes self.num_pixels = num_pixels # Summe aller Pixelgrößen im Array self.ring_counts = len(self.ring_pixel_sizes) # Streifen mit 30 Leds an Pin 28 self.pixels = Neopixel(num_leds=self.num_pixels, state_machine=0, pin=pin, mode="GRB") # Initialisierung self.pixels.brightness(brightness) self.pixels.clear() self.pixels.show() def in_and_out(self, direction, speed, color, fill): self.pixels.clear() if direction == "in": start_pixel = 0 else: # direction == "out" stop_pixel = self.num_pixels - self.ring_pixel_sizes[-1] for ring in range(self.ring_counts): if direction == "in": ring_size = self.ring_pixel_sizes[ring] stop_pixel = start_pixel + ring_size - 1 else: # direction == "out" ring_size = self.ring_pixel_sizes[self.ring_counts - ring - 1] start_pixel = stop_pixel - ring_size + 1 for pixel in range(start_pixel, stop_pixel + 1): self.pixels.set_pixel(pixel, color) self.pixels.show() time.sleep(speed / 1000.0) # Konvertiere Geschwindigkeit von ms in Sekunden if not fill: self.pixels.clear() if direction == "in": start_pixel += ring_size else: stop_pixel -= ring_size def all_on(self, color): # Setzt alle LEDs auf die angegebene Farbe for pixel in range(self.num_pixels): self.pixels.set_pixel(pixel, color) self.pixels.show() def wheel(self, pos): """Gibt eine Farbe basierend auf einer Position zurück, die im Farbrad bestimmt ist.""" if pos < 0 or pos > 255: return (0, 0, 0) elif pos < 85: return (int(pos * 3), int(255 - pos * 3), 0) elif pos < 170: pos -= 85 return (int(255 - pos * 3), 0, int(pos * 3)) else: pos -= 170 return (0, int(pos * 3), int(255 - pos * 3)) def rainbow_inside_out(self, duration): """Zeigt einen Rainbow-Effekt von innen nach außen, wobei die Farbe in jedem Ring identisch ist.""" offsets = [sum(self.ring_pixel_sizes[:i]) for i in range(len(self.ring_pixel_sizes))] start_time = time.time() while time.time() - start_time < duration: for j in range(255): for ring in range(len(self.ring_pixel_sizes)): color = self.wheel((j + (ring * 35)) & 255) # Offset für jeden Ring für eine sanfte Verschiebung start = offsets[ring] end = start + self.ring_pixel_sizes[ring] for i in range(start, end): self.pixels[i] = color self.pixels.show() def clock_hand_effect(self, color, duration, speed, inverted=False): """Simuliert einen Uhrzeiger, der in allen Ringen den gleichen Winkel anzeigt.""" offsets = [sum(self.ring_pixel_sizes[:i]) for i in range(len(self.ring_pixel_sizes))] start_time = time.time() step = 0 while time.time() - start_time < duration: for ring in range(len(self.ring_pixel_sizes)): self.num_pixels_in_ring = self.ring_pixel_sizes[ring] angle_fraction = step / max(self.ring_pixel_sizes) # Normalisierte Position des Zeigers pos = int(angle_fraction * self.num_pixels_in_ring) % self.num_pixels_in_ring if inverted: # Setze alle Pixel im Ring auf die gewünschte Farbe for i in range(self.num_pixels_in_ring): if i != pos: self.pixels[offsets[ring] + i] = color else: self.pixels[offsets[ring] + i] = (0, 0, 0) else: # Nur den Zeiger setzen self.pixels[offsets[ring] + pos] = color self.pixels.show() time.sleep(speed) # Lösche die vorherige Position des Zeigers oder fülle den Ring, je nach Inversion for ring in range(len(self.ring_pixel_sizes)): self.num_pixels_in_ring = self.ring_pixel_sizes[ring] angle_fraction = step / max(self.ring_pixel_sizes) pos = int(angle_fraction * self.num_pixels_in_ring) % self.num_pixels_in_ring if inverted: # Fülle das Pixel, das gerade der Zeiger war self.pixels[offsets[ring] + pos] = color else: # Lösche nur das Pixel, das der Zeiger war self.pixels[offsets[ring] + pos] = (0, 0, 0) step += 1 def random_lights(self, color, duration, speed): start_time = time.time() # Speichere den Startzeitpunkt frame_delay = speed / 1000.0 # Zeit zwischen den Frames in Sekunden while (time.time() - start_time) < duration: # Bereinige alle LEDs pixel_buffer = [(0, 0, 0)] * self.num_pixels for i in range(self.num_pixels): if random.random() < 0.5: # 50% Chance, dass eine LED ein- oder ausgeschaltet wird # Generiere eine zufällige Helligkeit brightness = random.randint(0, 255) # Setze die LED auf eine zufällige Farbe mit der berechneten Helligkeit pixel_buffer[i] = (int(color[0] * (brightness / 255)), int(color[1] * (brightness / 255)), int(color[2] * (brightness / 255))) # Wende die Änderungen an for i, color_rgb in enumerate(pixel_buffer): self.pixels.set_pixel(i, color_rgb) self.pixels.show() # Verzögere die nächste Position basierend auf der Geschwindigkeit time.sleep(frame_delay) def twinkle(self, duration, color): """Simuliert ein zufälliges Aufleuchten von LEDs wie Sterne.""" start_time = time.time() while time.time() - start_time < duration: pixel = random.randint(0, self.num_pixels - 1) # Zufällige LED auswählen brightness = random.randint(50, 255) # Zufällige Helligkeit # Farbe mit zufälliger Helligkeit setzen adjusted_color = tuple(int(c * (brightness / 255.0)) for c in color) self.pixels.set_pixel(pixel, adjusted_color) self.pixels.show() time.sleep(random.uniform(0.05, 0.2)) # Zufällige Pause zwischen Aufleuchten self.pixels.set_pixel(pixel, (0, 0, 0)) # LED wieder ausschalten self.pixels.clear() self.pixels.show() def heartbeat_effect(self, color, duration, pulse_speed=0.05, pause_time=0.3): """Simuliert einen Herzschlag-Effekt, bei dem die LEDs zwischen 50 % und 100 % Helligkeit pulsieren.""" start_time = time.time() while time.time() - start_time < duration: # Schnelles Aufleuchten (25% -> 100%) for brightness in range(75, 256, 15): # Von 50% zu 100% Helligkeit scaled_color = (brightness * color[0] // 255, brightness * color[1] // 255, brightness * color[2] // 255) self.pixels.fill(scaled_color) self.pixels.show() time.sleep(pulse_speed) # Schnelles Abdunkeln (100% -> 25%) for brightness in range(255, 75, -15): # Zurück zu 50% Helligkeit scaled_color = (brightness * color[0] // 255, brightness * color[1] // 255, brightness * color[2] // 255) self.pixels.fill(scaled_color) self.pixels.show() time.sleep(pulse_speed) # Kurze Pause bei 25% Helligkeit self.pixels.fill((75 * color[0] // 255, 75 * color[1] // 255, 75 * color[2] // 255)) self.pixels.show() time.sleep(pause_time) # Zweiter kleiner Herzschlag (optional, auch 25% -> 100%) for brightness in range(75, 200, 15): # Weniger intensiver Schlag (50% -> ~80%) scaled_color = (brightness * color[0] // 255, brightness * color[1] // 255, brightness * color[2] // 255) self.pixels.fill(scaled_color) self.pixels.show() time.sleep(pulse_speed) for brightness in range(200, 75, -15): # Zurück zu 50% Helligkeit scaled_color = (brightness * color[0] // 255, brightness * color[1] // 255, brightness * color[2] // 255) self.pixels.fill(scaled_color) self.pixels.show() time.sleep(pulse_speed) # Längere Pause zwischen den Herzschlägen bei 25% Helligkeit self.pixels.fill((75 * color[0] // 255, 75 * color[1] // 255, 75 * color[2] // 255)) self.pixels.show() time.sleep(pause_time * 1.5) def color_wipe(self, color1, color2, wipe_speed=0.05): """Wischt eine Farbe über die LEDs und ersetzt sie durch eine andere.""" for i in range(self.num_pixels): self.pixels.set_pixel(i, color1) self.pixels.show() time.sleep(wipe_speed) for i in range(self.num_pixels): self.pixels.set_pixel(i, color2) self.pixels.show() time.sleep(wipe_speed) def theater_chase(self, color, duration, chase_speed=0.1): """Simuliert einen Theater-Chase-Effekt, bei dem eine Reihe von LEDs sich anschaltet und 'läuft'.""" start_time = time.time() while time.time() - start_time < duration: for q in range(3): # Wir machen den Chase-Effekt in 3er-Schritten for i in range(q, self.num_pixels, 3): # Startet bei q, dann jeder 3. Pixel self.pixels.set_pixel(i, color) self.pixels.show() time.sleep(chase_speed) for i in range(q, self.num_pixels, 3): # Setzt die LEDs wieder auf Schwarz zurück self.pixels.set_pixel(i, (0, 0, 0)) def strobe(self, color, frequency, duration): """ Erzeugt einen Blink- oder Flash-Effekt. Args: color (tuple): Die Farbe des Blitzes als RGB-Wert. frequency (float): Die Anzahl der Blitze pro Sekunde. duration (float): Die Gesamtdauer des Effekts in Sekunden. """ start_time = time.time() interval = 1.0 / frequency # Zeit zwischen den Blitzen while time.time() - start_time < duration: # LEDs einschalten self.pixels.fill(color) self.pixels.show() time.sleep(interval / 2) # Halbe Zeit an # LEDs ausschalten self.pixels.fill((0, 0, 0)) self.pixels.show() time.sleep(interval / 2) # Halbe Zeit aus # Beispielhafte Verwendung der Klasse if __name__ == "__main__": ring_pixel_sizes = [40, 32, 24, 16, 12, 8, 1] # Beispielgrößen num_pixels = sum(ring_pixel_sizes) pe = PIXEL_EFFECTS(num_pixels, ring_pixel_sizes) # Beispiel für die Start Sequenz pe.in_and_out("in", 125, red, False) pe.in_and_out("out", 500, red, True) pe.all_on(green) time.sleep(1) pe.twinkle(5, red) # Funktionsaufruf: pe.heartbeat_effect(red, 2) # 10 Sekunden lang ein roter Herzschlag-Effekt pe.heartbeat_effect(orange, 2) # 10 Sekunden lang ein roter Herzschlag-Effekt pe.heartbeat_effect(yellow, 2) # 10 Sekunden lang ein roter Herzschlag-Effekt pe.theater_chase(orange, 10) pe.color_wipe(green, blue) pe.theater_chase(green, 10) # Rainbow-Effekt für 10 Sekunden ausführen pe.rainbow_inside_out(duration=10) # Uhrzeiger-Effekt (läuft für 5 Sekunden) pe.clock_hand_effect((255, 255, 0), duration=2.15, speed=0.05, inverted=False) # Invertierter Uhrzeiger-Effekt (läuft für 5 Sekunden) pe.clock_hand_effect((255, 0, 255), duration=5, speed=0.05, inverted=True) pe.random_lights(yellow, 2,100) pe.random_lights(green, 2,100) pe.random_lights(blue, 2,100) pe.strobe(red,4,3)