MQTT-Display-LaserCutter/test_sketches/test_button.cpp

/**
 * TEST SKETCH 1.5 – Potentialfreier Schalter / Push Button Verdrahtungstest
 *
 * Zweck:
 *   - Prüft ob der Button/Schalter korrekt am GPIO angeschlossen ist
 *   - Zeigt HIGH/LOW-Pegel im Seriellen Monitor an
 *   - Dokumentiert Pegel bei gedrücktem und losgelassenem Zustand
 *   - Simuliert Debounce wie im späteren LaserTracker
 *
 * Verdrahtung:
 *   Schritt 1 (Push Button):
 *     GPIO 4  ──── Button-Pin 1
 *     GND     ──── Button-Pin 2
 *     (kein externer Widerstand nötig – INPUT_PULLUP ist aktiv)
 *
 *   Erwartetes Verhalten mit INPUT_PULLUP:
 *     Button OFFEN   → GPIO = HIGH (3.3V über Pull-Up)
 *     Button GEDRÜCKT → GPIO = LOW  (direkt auf GND)
 *     → Polarität: LOW_ACTIVE
 *
 *   Schritt 2 (Optokoppler / potentialfreier Ausgang):
 *     Gleiche Verdrahtung – Kollektor des Optokopplers an GPIO 4, Emitter an GND
 *
 * Serielle Ausgabe: 115200 Baud
 *
 * Flash: pio run -e test-button --target upload
 * Monitor: pio device monitor -e test-button
 */

#include <Arduino.h>

// ---- Pin-Definition  (aus config.h übernommen) ----
#define LASER_SIGNAL_PIN    4
#define DEBOUNCE_MS        50   // Software-Entprellzeit in Millisekunden

// ---- Zustandsvariablen ----
int      rawState    = HIGH;      // aktuell gelesener Rohwert
int      stableState = HIGH;      // entprellter Zustand
int      lastRaw     = HIGH;      // letzter Rohwert (für Flanken-Erkennung)
uint32_t debounceTimer = 0;       // Zeitstempel letzter Flanke

uint32_t pressStart  = 0;         // Zeitstempel Tastendruck-Beginn
uint32_t pressCount  = 0;         // Anzahl erkannter Betätigungen

void printState(int s, bool stable) {
  if (s == LOW) {
    Serial.printf("[%8lu ms] GPIO %-3s = LOW  (0V)   %s → LASER AKTIV\n",
                  millis(), stable ? "ENT" : "RAW", stable ? "✓ STABIL" : "");
  } else {
    Serial.printf("[%8lu ms] GPIO %-3s = HIGH (3.3V) %s → LASER INAKTIV\n",
                  millis(), stable ? "ENT" : "RAW", stable ? "✓ STABIL" : "");
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(500);

  Serial.println("================================================");
  Serial.println(" TEST 1.5 – Potentialfreier Schalter / Button");
  Serial.println("================================================");
  Serial.printf(" GPIO Pin:    %d\n", LASER_SIGNAL_PIN);
  Serial.printf(" Modus:       INPUT_PULLUP\n");
  Serial.printf(" Debounce:    %d ms\n", DEBOUNCE_MS);
  Serial.println("------------------------------------------------");
  Serial.println(" Verdrahtung (Push Button):");
  Serial.printf("   GPIO %d  ──── Button-Pin 1\n", LASER_SIGNAL_PIN);
  Serial.println("   GND     ──── Button-Pin 2");
  Serial.println("------------------------------------------------");
  Serial.println(" Erwartetes Verhalten:");
  Serial.println("   Button OFFEN    → HIGH (kein Strom, Pull-Up aktiv)");
  Serial.println("   Button GEDRÜCKT → LOW  (GPIO direkt auf GND)");
  Serial.println("   → Polarität: LOW_ACTIVE (Standard in config.h)");
  Serial.println("================================================");
  Serial.println(" Drücke den Button und beobachte die Ausgabe...");
  Serial.println();

  pinMode(LASER_SIGNAL_PIN, INPUT_PULLUP);

  stableState = digitalRead(LASER_SIGNAL_PIN);
  lastRaw     = stableState;

  Serial.printf("[INIT] Startzustand: GPIO = %s\n",
                stableState == LOW ? "LOW (Button gedrückt?)" : "HIGH (offen – OK)");
  Serial.println();
}

void loop() {
  rawState = digitalRead(LASER_SIGNAL_PIN);

  // Flanke erkannt → Debounce-Timer (re)starten
  if (rawState != lastRaw) {
    debounceTimer = millis();
    lastRaw = rawState;
  }

  // Nach Debounce-Zeit: stabilen Zustand aktualisieren
  if ((millis() - debounceTimer) >= DEBOUNCE_MS) {
    if (rawState != stableState) {
      stableState = rawState;

      if (stableState == LOW) {
        // Steigende Flanke (Laser aktiv)
        pressCount++;
        pressStart = millis();
        Serial.println("┌─────────────────────────────────────────┐");
        Serial.printf( "│  BETÄTIGUNG #%3lu – BEGINN                │\n", pressCount);
        printState(stableState, true);
        Serial.println("└─────────────────────────────────────────┘");

      } else {
        // Fallende Flanke (Laser inaktiv)
        uint32_t duration = millis() - pressStart;
        Serial.println("┌─────────────────────────────────────────┐");
        Serial.printf( "│  BETÄTIGUNG #%3lu – ENDE                  │\n", pressCount);
        printState(stableState, true);
        Serial.printf( "│  Dauer: %lu ms (%lu s)                     │\n",
                       duration, duration / 1000);
        Serial.println("└─────────────────────────────────────────┘");
        Serial.println();

        // Hinweis für kurze Betätigungen (< Gratiszeit)
        if (duration < 20000) {
          Serial.printf("  ℹ Dauer < 20 s → würde als GRATISZEIT gelten (kein Kostenanteil)\n\n");
        }
      }
    }
  }

  // Alle 5 Sekunden Heartbeat ausgeben wenn kein Event
  static uint32_t lastHeartbeat = 0;
  if (millis() - lastHeartbeat >= 5000) {
    lastHeartbeat = millis();
    Serial.printf("[%8lu ms] Heartbeat | GPIO = %s | Betätigungen: %lu\n",
                  millis(),
                  stableState == LOW ? "LOW (AKTIV)  " : "HIGH (inaktiv)",
                  pressCount);
  }
}