🎮 HTL Pixelboard

Unified ESP32 Pixelboard System with PlatformIO + FreeRTOS

Status • Features • Hardware • Project Structure • Build • Team

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📋 Über das Projekt

Das HTL Pixelboard ist ein interaktives 32x16 LED-Matrix-System auf ESP32-Basis. Der aktuelle Hauptstand vereint die vorher getrennten Prototypen in einem zentralen PlatformIO-Projekt mit FreeRTOS-Tasks, einem sichtbaren Hauptmenü auf dem Panel und klarer Hardware-/Software-Struktur.

Die Unified-Version konzentriert sich auf einen sauberen produktiven Kern:

• ein gemeinsamer main.cpp als Einstiegspunkt
• ein Menü direkt auf dem Pixelboard
• Uhrzeit via NTP
• Wetterdaten via OpenWeatherMap
• Logging der Wetterdaten nach Google Sheets
• Snake-Spiel
• Input-/Joystick-Diagnose
• Serial-Logging für Debugging und Runtime-Status

🧭 Systemübersicht

graph LR
    A[Joystick Input] --> B[UI Task]
    B --> C[Main Menu]
    C --> D[Clock App]
    C --> E[Weather App]
    C --> F[Snake App]
    C --> G[Input App]
    C --> H[Scroll App]
    D --> I[NTP Sync]
    E --> J[OpenWeatherMap]
    E --> K[Google Sheets Logging]
    B --> L[Render Task]
    D --> L
    E --> L
    F --> L
    G --> L
    H --> L

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🚦 Current Status

✅ Hauptprojekt Unified Codebase vorhanden PlatformIO-Projekt eingerichtet Build erfolgreich geprüft Menü auf dem Pixelboard integriert

✅ Laufende Funktionen WiFi-Verbindung NTP-Uhr Wetter-API Google-Sheets-Logging Snake Serial-Debug-Logging

Der aktive Hauptcode liegt in:

Code/PixelBoardUnified

✨ Features

🖥️ Display 32x16 Dual-Panel Rendering eigenes Panel-Mapping zentrales Menüsystem lesbare 5x7 Pixel-Font

🌐 Daten & Logging OpenWeatherMap Integration NTP-Zeitsynchronisation Google Sheets Logging Serial Runtime Logs

🎮 Interaktivität Joystick-Navigation kurzer/langer Tastendruck Snake als App Input-Diagnose-Ansicht

🛠️ Hardware

Komponente	Beschreibung	Anzahl
🎛️ ESP32 Dev Module	Hauptcontroller	1
💡 WS2812B Panels	Zwei 8x32 Panels, kombiniert zu 32x16	2
🕹️ Joystick	Analogstick mit Taster	1
⚡ 5V Versorgung	Externe Stromversorgung für LEDs	1

📌 Pin-Belegung

// LED panels
GPIO 25 -> upper data line
GPIO 26 -> lower data line

// Joystick
GPIO 32 -> button
GPIO 34 -> X axis
GPIO 35 -> Y axis

🧱 Project Structure

SPL_Pixelboard/
├── README.md
└── Code/
    ├── PixelBoardUnified/        # maintained main project
    │   ├── platformio.ini
    │   ├── src/main.cpp
    │   └── include/
    │       ├── secrets.h
    │       └── secrets.example.h
    ├── WeatherAPI_PixelBoard/    # older reference version
    ├── Pixelboard/               # older experimental code
    ├── Zeit_anzeigen/            # older menu/time experiments
    ├── Snake/                    # standalone snake prototype
    └── joystick_test/            # joystick test project

🧠 Unified Architecture

Die aktuelle Unified-Version verwendet FreeRTOS-Tasks für getrennte Verantwortlichkeiten:

• InputTask: liest Joystick und Button
• UiTask: Menülogik und App-Wechsel
• WeatherTask: WiFi, NTP, Wetterdaten, Google-Sheets-Logging
• SnakeTask: Spiellogik
• ScrollTask: Laufschrift
• RenderTask: finale Anzeige auf der Matrix

Damit ist die bisher verteilte Logik aus mehreren Projekten in einem konsistenten Runtime-Modell zusammengeführt.

🚀 Build & Flash

Wechsle in das Hauptprojekt:

cd Code/PixelBoardUnified

Build:

pio run -e esp32dev

Upload:

pio run -e esp32dev --target upload

Serial Monitor:

pio device monitor -b 115200

🔐 Konfiguration

Die produktive Konfiguration liegt in:

Code/PixelBoardUnified/include/secrets.h

Vorlage:

Code/PixelBoardUnified/include/secrets.example.h

Dort werden aktuell konfiguriert:

• WIFI_SSID
• WIFI_PASSWORD
• WEATHER_API_KEY
• WEATHER_CITY
• GOOGLE_SCRIPT_URL

🎮 Bedienung

Im Menü

• Joystick hoch/runter: zwischen Apps wechseln
• kurzer Tastendruck: App öffnen

In Apps

• langer Tastendruck: zurück ins Menü

In Snake

• Joystick steuert die Richtung
• kurzer Tastendruck startet nach Game Over neu

🧪 Debugging

Der Unified-Main loggt wichtige Laufzeitinformationen in den Serial Monitor:

• Boot-Konfiguration
• WiFi-Verbindungsstatus
• NTP-Synchronisation
• Wetter-Requests und Fehler
• Google-Sheets-Logging
• App-Wechsel

Das erleichtert Fehlersuche direkt auf dem ESP32 erheblich.

👥 Team

Gabriel Winkler 💻 Software & Project Management

Raphael Ortner 🔧 Hardware Integration & Software

Clemens Walser ⚡ Elektronik & Software

🎓 Schule

HTL Anichstraße Innsbruck
Höhere Technische Bundeslehranstalt

🌐 www.htl.tirol

Abteilung

Wirtschaftsingenieure – Betriebsinformatik

📝 Lizenz

Dieses Projekt steht unter der MIT-Lizenz. Details siehe LICENSE.

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Built in Innsbruck with ESP32, LEDs and too many experiments that finally became one clean project.

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