Interrupt: Farbenspiel mit einem NeoPixel-Ring – Projekte für Arduino und ESP32-Mikrocontroller

Inhalt

8 Minuten

Ziel des Projekts

Die beiden Taster sollen je eine Folge von leuchtenden LEDs in verschiedenen Farben auslösen. Dabei soll der jeweils andere Taster den Programmablauf unterbrechen und „seine“ Folge leuchtender LEDs starten.

linker Taster: die LEDs drehen nach links
rechter Taster: die LEDs bewegen sich im Uhrzeigersinn

Info zu RGB-LEDs

Der NeoPixel-Ring besteht aus mehreren miteinander verbundenen RGB-LEDs. Jede besitzt einen eigenen Controller und kann einzeln angesteuert werden. Er benötigt nur einen digitalen Eingang. Der NeoPixel-Ring ist in verschiedenen Bauformen zwischen 12 und 60 LEDs erhältlich.

Die Programmierung unterscheidet sich nicht. Es muss nur die Anzahl der LEDs angepasst werden.

RGB ist eine Mischung der Farben Rot, Grün und Blau. Jede Farbe kann von 0 bis 255 gesetzt werden, die Werte werden durch Kommata getrennt.

🔗RGB-Codes (externer Link abgerufen am 29.06.25)

Beispiele:

Benötigte Bauteile

NeoPixel-Ring
2 Taster
Leitungsdrähte

Der Schaltplan

(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Achte auf die Polung. Sie kann bei den NeoPixel-Ringen verschiedener Hersteller unterschiedlich sein.

Jede LED kann einzeln angesprochen werden.

Die Zählung beginnt mit 0!

Benötigte Bibliothek

Sketch ⇒ Bibliothek einbinden ⇒ Bibliotheken verwalten

Schlüsselwort	Aktion
begin()	LED-Ring starten
numPixels()	Anzahl der LEDs lesen
show()	LED-Ring einschalten
clear()	LED-Ring ausschalten
setPixelColor(LED-Nummer, rot, grün, blau)	Farbe einer LED setzen LED-Nummer rot -> 0 - 255 grün -> 0 - 255 blau -> 0 - 255
setBrightness()	Helligkeit setzen (0-255)
Color(rot, grün, blau)	Farbe für alle LEDs setzen rot -> 0 - 255 grün -> 0 - 255 blau -> 0 - 255 Beispiel rot: int Farbe = LEDStreifen.Color(255, 0, 0); Beispiel grün: int Farbe = LEDStreifen.Color(0, 255, 0); Beispiel blau: int Farbe = LEDStreifen.Color(0, 0, 255);
fill(Farbe, Start, Ende)	Farbe für die mit Start und Ende bezeichneten Pixel setzen

Beispiele

Farbwechsel

#include "Adafruit_NeoPixel.h"
#define RING 7

// Anzahl der LEDs ⇒ muss angepasst werden
#define AnzahlLED 32

// LEDRing -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(200);

  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();
}

void loop()
{ 
  // rot
  LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 0, 0), 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);
  
  // grün
  LEDRing.fill(LEDRing.Color(0, 255, 0), 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // blau
  LEDRing.fill(LEDRing.Color(0, 0, 255), 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // gelb
  LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 255, 0), 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // pink
  LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 20, 147), 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  LEDRing.clear();
  LEDRing.show();
  delay(2000);
}

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

#define RING 7

// Anzahl der LEDs ⇒ muss angepasst werden

#define AnzahlLED 32

// LEDRing -> Name des LED-Rings

Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()

{

// setBrightness(0..255)

LEDRing.setBrightness(200);

// NeoPixel Bibliothek initialisieren

LEDRing.begin();

}

void loop()

{

// rot

LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 0, 0), 0, AnzahlLED);

LEDRing.show();

delay(1000);

// grün

LEDRing.fill(LEDRing.Color(0, 255, 0), 0, AnzahlLED);

LEDRing.show();

delay(1000);

// blau

LEDRing.fill(LEDRing.Color(0, 0, 255), 0, AnzahlLED);

LEDRing.show();

delay(1000);

// gelb

LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 255, 0), 0, AnzahlLED);

LEDRing.show();

delay(1000);

// pink

LEDRing.fill(LEDRing.Color(255, 20, 147), 0, AnzahlLED);

LEDRing.show();

delay(1000);

LEDRing.clear();

LEDRing.show();

delay(2000);

}

Jagdeffekt

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

int RING = 7;

// Anzahl der LEDs -> muss angepasst werden
int AnzahlLED = 32;

// LED-Ring -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();

  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(200);
}

void loop()
{
  int WarteZeit = 100;

  for (int ii = 0; ii < 3; ii++)
  {
    for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)
    {
      // jede dritte LED einschalten
      // 0, 0, 255 -> blau RGB-Farbcode

      LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0, 0, 255);
    }
    LEDRing.show();
    delay(WarteZeit);
    for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)
    {
      // jede dritte LED ausschalten
      LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0);
    }
  } 
}

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

int RING = 7;

// Anzahl der LEDs -> muss angepasst werden

int AnzahlLED = 32;

// LED-Ring -> Name des LED-Rings

Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()

{

// NeoPixel Bibliothek initialisieren

LEDRing.begin();

// setBrightness(0..255)

LEDRing.setBrightness(200);

}

void loop()

{

int WarteZeit = 100;

for (int ii = 0; ii < 3; ii++)

{

for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)

{

// jede dritte LED einschalten

// 0, 0, 255 -> blau RGB-Farbcode

LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0, 0, 255);

}

LEDRing.show();

delay(WarteZeit);

for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)

{

// jede dritte LED ausschalten

LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0);

}

Ein Programmablauf kann nur unterbrochen werden, wenn jedem Taster ein Interrupt zugeordnet wird.

⇒attachInterrupt()

Das Programm

Variable und Bibliotheken

Definiere die Variablen und binde die benötigte Bibliothek ein.

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

#define RING 7

// Anzahl der LEDs -> muss angepasst werden
#define AnzahlLED 32

// Variable für den gedrückten Taster
volatile bool Links = false;
volatile bool Rechts = false;

// Minimum/Maximum für die Farbwerte festlegen
#define Minimum 0
#define Maximum 255

// Leuchtdauer der LEDs
#define Wartezeit 50

// LED-Ring -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// Taster definieren
#define TASTERLINKS 2
#define TASTERRECHTS 3

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

#define RING 7

// Anzahl der LEDs -> muss angepasst werden

#define AnzahlLED 32

// Variable für den gedrückten Taster

volatile bool Links = false;

volatile bool Rechts = false;

// Minimum/Maximum für die Farbwerte festlegen

#define Minimum 0

#define Maximum 255

// Leuchtdauer der LEDs

#define Wartezeit 50

// LED-Ring -> Name des LED-Rings

Adafruit_NeoPixel LEDRing(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// Taster definieren

#define TASTERLINKS 2

#define TASTERRECHTS 3

Der setup-Teil

void setup()
{
  // Zufallsgenerator starten
  randomSeed(analogRead(A0));

  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();

  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(200);

  LEDRing.clear();
  LEDRing.show();
  
  pinMode(TASTERLINKS, INPUT_PULLUP);
  pinMode(TASTERRECHTS, INPUT_PULLUP);

  // Funktion für das Auslösen des Interrupts definieren
  // Taster links
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TASTERLINKS), LEDSchaltenLinks, CHANGE);

  // Taster rechts
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TASTERRECHTS), LEDSchaltenRechts, CHANGE);
}

void setup()

{

// Zufallsgenerator starten

randomSeed(analogRead(A0));

// NeoPixel Bibliothek initialisieren

LEDRing.begin();

// setBrightness(0..255)

LEDRing.setBrightness(200);

LEDRing.clear();

LEDRing.show();

pinMode(TASTERLINKS, INPUT_PULLUP);

pinMode(TASTERRECHTS, INPUT_PULLUP);

// Funktion für das Auslösen des Interrupts definieren

// Taster links

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TASTERLINKS), LEDSchaltenLinks, CHANGE);

// Taster rechts

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TASTERRECHTS), LEDSchaltenRechts, CHANGE);

}

Der loop-Teil

void loop()
{
  // linke Taste gedrückt
  if (Links)
  {
    // zufällige Farbwerte
    int ROT = ZufallsFarbe();
    int GRUEN = ZufallsFarbe();
    int BLAU = ZufallsFarbe();

    /*
     feste Farbwerte:
     ROT:
     int ROT = 255; 
     int GRUEN = 0;
     int BLAU = 0;
     ----------------
     GRUEN     
     int ROT = 0;
     int GRUEN = 255;
     int BLAU = 0;
     -----------------
     BLAU     
     int ROT = 0;
     int GRUEN = 0;
     int BLAU = 255;
     -----------------
     GELB     
     int ROT = 255;
     int GRUEN = 255;
     int BLAU = 0;
    */

    // links drehen
    for (int LEDNummer = LEDRing.numPixels(); LEDNummer >= 0 ; LEDNummer--)
    {
      LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, LEDRing.Color(ROT, GRUEN, BLAU));
      LEDRing.show();

      // Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde
      if (Rechts) break;

      delay(Wartezeit);
    }

    for (int LEDNummer = LEDRing.numPixels(); LEDNummer >= 0 ; LEDNummer--)
    {
      LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, 0);
      LEDRing.show();

      // Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde
      if (Rechts) break;
      delay(Wartezeit);
    }

    /*
      wenn der Streifen nach einem Durchlauf stoppen soll:
     // Links = false;
    */
    Links = true;
    LEDRing.clear();
    LEDRing.show();
  }

  // rechte Taste gedrückt -> rechts drehen
  if (Rechts)
  {
    int ROT = ZufallsFarbe();
    int BLAU = ZufallsFarbe();
    int GRUEN = ZufallsFarbe();

    for (int LEDNummer = 0; LEDNummer <= LEDRing.numPixels() ; LEDNummer++)
    {
      LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, LEDRing.Color(ROT, BLAU, GRUEN));
      LEDRing.show();
      // Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde
      if (Links) break;
      delay(Wartezeit);
    }

    // LEDs ausschalten
    for (int LEDNummer = 0; LEDNummer <= LEDRing.numPixels() ; LEDNummer++)
    {
      LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, 0);
      LEDRing.show();

      // Unterbrechung wenn der linke Taster gedrückt wurde
      if (Links) break;
      delay(Wartezeit);
    }

    /*
      wenn der Ring nach einem Durchlauf stoppen soll:
      // Rechts = false;
    */
    Rechts = true;
    LEDRing.clear();
    LEDRing.show();
  }
}

void LEDSchaltenRechts()
{
  Rechts = true;
  Links = false;
}

void LEDSchaltenLinks()
{
  Links = true;
  Rechts = false;
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

void loop()

{

// linke Taste gedrückt

if (Links)

{

// zufällige Farbwerte

int ROT = ZufallsFarbe();

int GRUEN = ZufallsFarbe();

int BLAU = ZufallsFarbe();

feste Farbwerte:

ROT:

int ROT = 255;

int GRUEN = 0;

int BLAU = 0;

----------------

GRUEN

int ROT = 0;

int GRUEN = 255;

int BLAU = 0;

-----------------

BLAU

int ROT = 0;

int GRUEN = 0;

int BLAU = 255;

-----------------

GELB

int ROT = 255;

int GRUEN = 255;

int BLAU = 0;

// links drehen

for (int LEDNummer = LEDRing.numPixels(); LEDNummer >= 0 ; LEDNummer--)

{

LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, LEDRing.Color(ROT, GRUEN, BLAU));

LEDRing.show();

// Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde

if (Rechts) break;

delay(Wartezeit);

}

for (int LEDNummer = LEDRing.numPixels(); LEDNummer >= 0 ; LEDNummer--)

{

LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, 0);

LEDRing.show();

// Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde

if (Rechts) break;

delay(Wartezeit);

}

wenn der Streifen nach einem Durchlauf stoppen soll:

// Links = false;

Links = true;

LEDRing.clear();

LEDRing.show();

}

// rechte Taste gedrückt -> rechts drehen

if (Rechts)

{

int ROT = ZufallsFarbe();

int BLAU = ZufallsFarbe();

int GRUEN = ZufallsFarbe();

for (int LEDNummer = 0; LEDNummer <= LEDRing.numPixels() ; LEDNummer++)

{

LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, LEDRing.Color(ROT, BLAU, GRUEN));

LEDRing.show();

// Unterbrechung wenn der rechte Taster gedrückt wurde

if (Links) break;

delay(Wartezeit);

}

// LEDs ausschalten

for (int LEDNummer = 0; LEDNummer <= LEDRing.numPixels() ; LEDNummer++)

{

LEDRing.setPixelColor(LEDNummer, 0);

LEDRing.show();

// Unterbrechung wenn der linke Taster gedrückt wurde

if (Links) break;

delay(Wartezeit);

}

wenn der Ring nach einem Durchlauf stoppen soll:

// Rechts = false;

Rechts = true;

LEDRing.clear();

LEDRing.show();

}

void LEDSchaltenRechts()

{

Rechts = true;

Links = false;

}

void LEDSchaltenLinks()

{

Links = true;

Rechts = false;

}

Verwendete Funktionen

Die Funktion ZufallsFarbe() ermittelt zufällige Farbwerte.

int ZufallsFarbe() 
{ 
  int Farbe =  random(0, 255);  
  return Farbe; 
}

int ZufallsFarbe()

{

int Farbe = random(0, 255);

return Farbe;

}

Jetzt fehlen noch die Funktionen LEDSchaltenRechts() und LEDSchaltenLinks(). Sie tun nichts anderes als den Zustand der Taster mit true/false zu markieren.

void LEDSchaltenRechts()
{
  Rechts = true;
  Links = false;
}

void LEDSchaltenLinks()
{
  Links = true;
  Rechts = false;
}

void LEDSchaltenRechts()

{

Rechts = true;

Links = false;

}

void LEDSchaltenLinks()

{

Links = true;

Rechts = false;

}

Ziel des Projekts

Info zu RGB-LEDs

Benötigte Bauteile

Der Schaltplan

Benötigte Bibliothek

Beispiele

Farbwechsel

Jagdeffekt

Das Programm

Variable und Bibliotheken

Der setup-Teil

Der loop-Teil

Verwendete Funktionen

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