Raspberry Pi Pico Binäruhr (6 LEDs + Taster)

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3#   Raspberry Pi Pico Binäruhr (6 LEDs + Taster)
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5# Eine Uhr, die die Zeit als Binärzahlen anzeigt. Die 6 LEDs sind die
6# Stellen 32-16-8-4-2-1; die leuchtenden LEDs ergeben zusammen den Wert.
7# Ein kurzer Druck wechselt zwischen Sekunden, Minuten und Stunden, ein
8# langer Druck stellt das Feld ein. Zu jeder vollen Stunde läuft ein
9# Lichtlauf, die LED auf der Platine tickt die Sekunden.
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11# Pins:
12#   GP2  -> LED 1 (Bit 0), über 220 Ohm
13#   GP3  -> LED 2 (Bit 1), über 220 Ohm
14#   GP4  -> LED 4 (Bit 2), über 220 Ohm
15#   GP5  -> LED 8 (Bit 3), über 220 Ohm
16#   GP6  -> LED 16 (Bit 4), über 220 Ohm
17#   GP7  -> LED 32 (Bit 5), über 220 Ohm
18#   GP15 -> Taste (anderes Beinchen an GND)
19#   LED  -> LED auf der Platine (Sekundentakt)
20#   GND  -> LED-Kathoden, Taster
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22from machine import Pin
23import time
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25# ============ EINSTELLUNGEN ============
26START_TIME = (12, 59, 50)  # Startzeit (h, m, s)
27SEC, MIN, HOUR = range(3)
28START_MODE = SEC       # Beim Start angezeigtes Feld
29LONG_MS = 800          # Dauer für langen Druck
30DEBOUNCE_MS = 20       # Entprellzeit des Tasters
31MODE_MS = 500          # Wie lange die Feldmarkierung angezeigt wird
32BLINK_MS = 300         # Blinktakt im Stellmodus
33SET_TIMEOUT_MS = 10000 # Stellmodus speichert nach dieser Ruhezeit
34SWEEP_STEP_MS = 60     # Schritt des Lichtlaufs zur vollen Stunde
35SWEEP_ROUNDS = 2       # Anzahl der Lichtläufe
36TICK_MS = 100          # Leuchtdauer der LED auf der Platine
37LOOP_MS = 5            # Schleifenschritt
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39# Der Reihe nach Bit 0 (1) ... Bit 5 (32)
40LED_PINS = (2, 3, 4, 5, 6, 7)
41MODE_NAMES = ("SANIYE / SECONDS", "DAKIKA / MINUTES", "SAAT / HOURS")
42# Feldmarkierung: 1, 2 oder 3 LEDs von links (Sekunden, Minuten, Stunden)
43MODE_MARKS = (0b100000, 0b110000, 0b111000)
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46# ============ HARDWARE ============
47leds = [Pin(gp, Pin.OUT, value=0) for gp in LED_PINS]
48# Der Name "LED" findet die LED auf der Platine beim Pico und beim Pico W (beim W kein GP-Pin)
49tick_led = Pin("LED", Pin.OUT, value=0)   # Die LED auf der Pico-Platine
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52class Button:
53    # Taster mit Pull-up: liest 0 beim Drücken. update() 1 = gedrückt, -1 = losgelassen
54    def __init__(self, gp):
55        self.pin = Pin(gp, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
56        self.down = False
57        self.changed_at = time.ticks_ms()
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59    def update(self, now):
60        pressed = self.pin.value() == 0
61        if pressed != self.down and time.ticks_diff(now, self.changed_at) >= DEBOUNCE_MS:
62            self.down = pressed
63            self.changed_at = now
64            return 1 if pressed else -1
65        return 0
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67    def held_ms(self, now):
68        return time.ticks_diff(now, self.changed_at)
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71button = Button(15)
72shown = -1                 # Letztes Muster auf den LEDs
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75def show_bits(pattern):
76    # Wenn sich das Muster geändert hat, die 6 LEDs schreiben: Bit i -> LED i
77    global shown
78    if pattern == shown:
79        return
80    shown = pattern
81    for i, led in enumerate(leds):
82        led.value((pattern >> i) & 1)
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85def binary(v):
86    # 6-stelliger Binärtext, z. B. 13 -> 001101
87    return "".join("1" if v >> i & 1 else "0" for i in range(5, -1, -1))
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90# ============ UHR ============
91clock_s = (START_TIME[0] * 3600 + START_TIME[1] * 60 + START_TIME[2]) % 86400
92start = time.ticks_ms()
93next_second = time.ticks_add(start, 1000)
94tick_off_at = start
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97def hms():
98    return clock_s // 3600, clock_s // 60 % 60, clock_s % 60
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101def field_value(m):
102    h, mi, s = hms()
103    return (s, mi, h)[m]
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106def time_text():
107    return "%02d:%02d:%02d" % hms()
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110# ============ ZUSTAND ============
111mode = START_MODE
112setting = False            # Stellmodus
113long_done = False          # Langer Druck für diesen Druck schon erledigt
114marker_until = start       # Wann die Feldmarkierung endet
115sweep_at = None            # Beginn des Lichtlaufs
116blink_ref = start          # Beginn des Blinkzyklus
117last_press = start         # Letzter Druck im Stellmodus
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120def report(prefix):
121    v = field_value(mode)
122    print("%s %s: %d = %s  (%s)" % (prefix, MODE_NAMES[mode], v, binary(v), time_text()))
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125def save_setting(now):
126    global setting
127    setting = False
128    print("Saat ayarlandi / Time set: %s" % time_text())
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131def on_short(now):
132    global mode, marker_until, clock_s, blink_ref, last_press
133    if setting:
134        # Im Stellmodus erhöht jeder kurze Druck das gewählte Feld um 1
135        h, mi, s = hms()
136        if mode == HOUR:
137            h = (h + 1) % 24
138        else:
139            mi = (mi + 1) % 60
140        clock_s = h * 3600 + mi * 60 + s
141        blink_ref = now
142        last_press = now
143        report("+1")
144    else:
145        mode = (mode + 1) % 3
146        marker_until = time.ticks_add(now, MODE_MS)
147        report("Mod / Mode")
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150def on_long(now):
151    global setting, clock_s, next_second, blink_ref, last_press
152    if setting:
153        if mode == MIN:
154            # Nach dem Stellen der Minuten beginnen die Sekunden bei null
155            clock_s -= clock_s % 60
156            next_second = time.ticks_add(now, 1000)
157        save_setting(now)
158    elif mode == SEC:
159        # Im Sekundenfeld setzt ein langer Druck die Sekunden auf null (Abgleich mit einem
160        # Zeitzeichen)
161        clock_s -= clock_s % 60
162        next_second = time.ticks_add(now, 1000)
163        print("Saniye sifirlandi / Seconds zeroed: %s" % time_text())
164    else:
165        setting = True
166        blink_ref = now
167        last_press = now
168        report("Ayar / Set")
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171def frame(now):
172    # Das aktuelle LED-Muster: Lichtlauf > Feldmarkierung > Stellen (blinkend) > Wert
173    if sweep_at is not None:
174        step = time.ticks_diff(now, sweep_at) // SWEEP_STEP_MS
175        pos = step % 10
176        return 1 << (pos if pos < 6 else 10 - pos)     # hin und her
177    if time.ticks_diff(marker_until, now) > 0:
178        return MODE_MARKS[mode]
179    if setting and time.ticks_diff(now, blink_ref) // BLINK_MS % 2:
180        return 0
181    return field_value(mode)
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184# ============ HAUPTSCHLEIFE ============
185print("== BlueGrays · bluegrays.com ==")
186print("Pico Ikili Saat / Binary Clock")
187print("Kisa basis: alan degistir, uzun basis: ayarla / Short press: next field, long: set")
188print("LED'ler / LEDs: 32 16 8 4 2 1")
189report("Mod / Mode")
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191next_loop = time.ticks_ms()
192while True:
193    now = time.ticks_ms()
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195    # Sekundenzähler: jede neue Sekunde wird auf die letzte addiert, so driftet nichts
196    if time.ticks_diff(now, next_second) >= 0:
197        next_second = time.ticks_add(next_second, 1000)
198        clock_s = (clock_s + 1) % 86400
199        tick_led.value(1)
200        tick_off_at = time.ticks_add(now, TICK_MS)
201        if clock_s % 60 == 0:
202            print("Saat / Time %s" % time_text()[:5])
203        if clock_s % 3600 == 0 and not setting:
204            sweep_at = now                 # Volle Stunde: Lichtlauf
205    if not setting and time.ticks_diff(now, tick_off_at) >= 0:
206        tick_led.value(0)
207    if sweep_at is not None and time.ticks_diff(now, sweep_at) >= SWEEP_STEP_MS * 10 * SWEEP_ROUNDS:
208        sweep_at = None
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210    # Taster: ein kurzer Druck wirkt beim Loslassen, ein langer sobald LONG_MS vorbei ist
211    b = button.update(now)
212    if b == 1:
213        long_done = False
214        sweep_at = None                    # Ein Druck stoppt den Lichtlauf
215    elif button.down and not long_done and button.held_ms(now) >= LONG_MS:
216        long_done = True
217        on_long(now)
218    elif b == -1 and not long_done:
219        on_short(now)
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221    if setting:
222        tick_led.value(1)          # LED auf der Platine leuchtet beim Stellen
223        if time.ticks_diff(now, last_press) >= SET_TIMEOUT_MS:
224            save_setting(now)
225
226    show_bits(frame(now))
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228    # Fester Schritt: bis zu den nächsten 5 ms warten
229    next_loop = time.ticks_add(next_loop, LOOP_MS)
230    wait = time.ticks_diff(next_loop, time.ticks_ms())
231    if wait > 0:
232        time.sleep_ms(wait)
233    else:
234        next_loop = time.ticks_ms()
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