このリポジトリは、D-Robotics RDK X5 上で WS2812B (NeoPixel) を SPI 経由で制御するためのサンプルです。
D-Robotics RDK X5 では rpi_ws281x が未対応ですが、adafruit-circuitpython-neopixel-spi と spidev を用いて安定動作します。

• LED点灯スクリプト: flash_WS2812B.py
• GPIO割り込みサンプル: GPIO_Input_interrupt.py
• LED点灯スクリプト（GPIO割り込みによる点灯パターン変更込み）: flash_WS2812B_input.py
• 設定: config.toml
• 依存: requirements.txt

• SPI ベースで WS2812B を駆動 (RDK X5 対応)
• 外部設定ファイル config.toml により LED 本数・明るさ・SPI バス/デバイス・エフェクトを切り替え
• デモモード/単一エフェクトモードの両対応
• 割り込み対応ピン(BOARD 16ピン)を���用して、LEDの点灯パターンを変更

仮想環境を有効化し、依存をインストールします。

python -m venv .venv --system-site-packages  # 仮想環境でHobot.GPIOを使用するため、system site-packages込みで仮想環境を構築する
source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

BOARD 16 (物理ピン) ----+---- タクトスイッチ ---- GND
                       |
VCC (3.3V) ---- (外部プルアップ 10kΩ)

VCC (5.0V) ---- WS2812B RED
BOARD 19 (SPI1.0 MOSI) ---- WS2812B DIN(GREEN)
GND ---- WS2812B GND(WHITE)

• WS2812B DINはレベルシフト推奨: 3.3V から 5V へ論理レベル変換 (長距離・高輝度時は特に有効)

詳細なピンアサインは下記を参照

RDK X5 のデバイスノード例: /dev/spidev1.0
存在デバイスは以下で確認できる

ls /dev/spidev*

基本の起動 (デフォルトでSPI1.0 を利用する):

python flash_WS2812B.py

SPIを指定し、LED 本数を変更する場合:

python flash_WS2812B.py --driver spi --spi-bus 1 --spi-dev 0 --count 60

--config オプションにより、外部の設定ファイルを読み込んでパラメータを上書きできる

python flash_WS2812B_input.py --config config.toml

[led]
count = 60
brightness = 0.10

[spi]
bus = 1
device = 0
baudrate = 3000000

[effect]
# mode: "demo" で既定のシーケンスをループ実行
# 他に "color_wipe", "theater_chase", "heartbeat", "rainbow", "rainbow_cycle", "theater_chase_rainbow" が選択可能。
mode = "heartbeat"
color = [0, 255, 0]
wait_ms = 50
iterations = 10
loop = true

[gpio]
# GPIO上書き監視の設定。BOARD 16とGNDショートで赤のtheater_chaseを継続
enabled = true        # trueで有効化（Hobot.GPIOが見つからない場合は自動的に無効）
pin = 16              # BOARD番号。割り込み対応ピン（例: 13/16/18/22/27/28/32/33/37）を推奨
active_low = false    # false で HIGH をアクティブとして扱う（プルアップによりLOW/HIGH を反転した制御）
poll_ms = 100         # 割り込み非対応時のポーリング周期(ms)
pull = "up"           # 入力プル設定: "up" | "down" | "none"

• led.count: LED の本数
• led.brightness: 明るさ (0.0〜1.0)
• spi.bus / spi.device: 使用する SPI バス/デバイス番号
• spi.baudrate: SPI 速度 (WS2812B 用エンコードに安全な範囲で)
• effect.mode: 実行するエフェクトモード (上記のいずれか)
• effect.color: color_wipe/theater_chase などで用いる RGB 値
• effect.wait_ms: ステップ間の待ち時間 (ミリ秒)
• effect.iterations: 反復回数 (一部エフェクトで使用)
• effect.loop: true なら継続ループ、false なら一度だけ実行

• [gpio].enabled: 上書き機能の有効/無効
• [gpio].pin: BOARD番号で指定
  RDK-X5の割り込み対応ピンとしてSPIで使用していない16を推奨
• [gpio].active_low: Lowが有効（GNDショート）として扱う
• [gpio].poll_ms: 割り込みに対応していないピン・環境でのポーリング周期
  割り込み対応ピンではGPIO.add_event_detectで即時反応します
• [gpio].pull: 可能なら内部プルを設定
  ノイズで誤検出する場合は"up"（既定）を使い、必要に応じて"down"や"none"も選択可能

上書き有効時の動作:

• ショート検出中は赤のtheater_chaseを継続する（解除で自動復帰）
• 割り込み対応ピン（例: BOARD 16）ではイベントで即時検出、非対応ピンではポーリングする

注意:

• RDK-X5のGPIOアクセスはHobot.GPIOライブラリを使用する（ボードにプリインストール）
  権限によってはsudoが必要
  例: sudo -E "$(which python3)" flash_WS2812B.py --driver spi --spi-bus 1 --spi-dev 0 --count 60
• 手を近づけるだけで反応するなど感度が高い場合、物理的に10kΩ程度で3.3Vへプルアップ（active_low=true時）することを強く推奨する

• 目的: 誤検出（手を近づけるだけでLOW判定になる等）を防ぎ、入力を安定化させる
• 配線例（active_low=trueの場合）:
  • BOARD 16（GPIO入力）→ 抵抗（10kΩ）→ 3.3V ピン（BOARD 1など）
  • BOARD 16 → スイッチ/短絡先 → GND ピン（BOARD 6/9/14/20/25/30/34/39 など）
  • これにより通常時は明確にHIGH、ショート時は明確にLOWになる
• 注意事項:
  • 抵抗値は10kΩ前後を推奨（5k〜20kの範囲で調整可能）
  • ケーブルが長い/周辺ノイズが多い場合はシールドやレイアウトの見直しも有効
  • 内部プル（pull = "up"）は環境により十分でない場合があり、外部プルアップが最も確実

• 割り込み対応ピンの最適化: BOARD 16 を既定とし、GPIO.add_event_detectで即時反応する
  （非対応ピンはポーリング）
• 中断・上書きの挙動: 入力が有効（LOW）になると赤のtheater_chaseへ継続的に切り替え、解除で通常エフェクトへ復帰する
• 中断の即時性: すべてのアニメーションにプリエンプト用should_abortを導入し、入力変化やCtrl-Cで即座に中断可能
• 終了処理: Ctrl-Cで安全にGPIO監視停止→LED消灯→終了

以下のスクリプトでBOARD 16の入力状態を確認できる
ショート時にLOW、通常時にHIGHが安定して出ることを確認すること

sudo -E python3 - <<'PY'
import Hobot.GPIO as GPIO, time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(16, GPIO.IN, pull_up_down=getattr(GPIO, 'PUD_UP', None))
for _ in range(30):
    v = GPIO.input(16)
    print('BOARD 16 =', 'LOW' if v == GPIO.LOW else 'HIGH')
    time.sleep(0.2)
GPIO.cleanup(16)
PY

RDK-X5ではhb_gpioinfoでSoCのピン状態/番号を確認できる
割り込み対応ピンの一例: 13、16、18、22、27、28、32、33、37
参考: https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Basic_Application/01_40pin_user_sample/gpio

sudo hb_gpioinfo

• 事象: 入力が未接続状態でHIGHにならず、手を近づけるだけでLOWへ誤判定する等
• 原因候補:
  • RDK-X5の該当PADが内部プルアップ非対応、またはピンコントローラで未設定
  • ユーザー空間ライブラリ（Hobot.GPIO）のPUD_UPがSoCのPADバイアスを変更できない構成
  • 配線長/環境ノイズが大きく、弱いプルで電位が不安定
• 推奨対処:
  • 外部プルアップを追加（10kΩ程度で3.3Vへ）
    最も確実
  • OS側でPADバイアスを設定（Device Tree/overlayでbias-pull-upを指定）
    詳細はD-Roboticsのpinctrlドキュメント参照
    https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Advanced_development/linux_development/driver_development_x5/driver_pinctrl_dev

RDK-X5でgpiodetect/gpioinfoが利用可能なら、GPIOラインのバイアス（pull-up/down/none）を確認できる

gpiodetect
gpioinfo  # 各ラインの方向/バイアス/消費者名を表示
# 例: 特定ラインの読み取り（gpiochipXのラインY）
gpioget gpiochip0 23

gpioinfoの出力にbias pull-upが表示されない場合、内部プルが未設定の可能性がある。

• FileNotFoundError: /dev/spidevX.Y: 該当デバイスが存在するか ls /dev/spidev* で確認し、--spi-bus/--spi-dev を調整する
• 点灯が不安定: 電源容量不足、配線長、レベル変換の有無を確認
  brightness を下げると改善することがある
  • count = 60, brightness = 0.25, baudrate = 3000000 では 5V x 0.22A = 1.1W が最大電力
• 色ずれ・チラつき: SPI 速度 (baudrate) を既定の 3MHz 近辺に調整し、ケーブル品質を確認する

• Adafruit CircuitPython NeoPixel SPI: https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_NeoPixel_SPI
• D-Robotics RDK Suite 3.1.1 Pin Configuration and Definition: https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Basic_Application/01_40pin_user_sample/40pin_define
• D-Robotics RDK Suite 3.1.2 GPIO応用: https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Basic_Application/01_40pin_user_sample/gpio
• D-Robotics RDK Suite 3.1.6 Using SPI: https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Basic_Application/01_40pin_user_sample/spi
• D-Robotics RDK Suite 3.1.2 Using GPIO: https://developer.d-robotics.cc/rdk_doc/Basic_Application/01_40pin_user_sample/gpio

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