Helligkeit: zwei Werte und eine Schwelle, zur Laufzeit aenderbar

Die vier abgestuften Helligkeiten des alten MSP430-Programms (5/15/50/100 %)
entfallen. Fuer die Sternwarte genuegt der Wechsel Tag/Nacht: unterhalb der
Schwelle laeuft die Anzeige mit dunkel_prozent, oberhalb mit hell_prozent.

Die Werte stehen nicht mehr im Code, sondern in settings.json auf dem Geraet --
Vorbereitung fuer die spaetere MQTT-Anbindung:

    settings.load()                        # mit Vorgaben aufgefuellt
    settings.update({"hell_prozent": 60})  # aendern und speichern

Vorgaben: dunkel 5 %, hell 50 %, Schwelle 1800, Hysterese 150. Die Schwelle liegt
mit Abstand zwischen den gemessenen Lagen (abgedeckt 0, Raumlicht 2453).

Beibehalten, weil die Messung vom 27.07. sie verlangt: der gleitende Mittelwert
und eine Hysterese um die Schwelle. Der ADC rauscht mit +/-32 (nach Mittelung,
1 Sigma) -- ohne Hysterese wuerde die Anzeige am Umschaltpunkt springen.

settings.py prueft jeden Wert beim Laden UND beim Schreiben auf Typ und Bereich.
Das ist der eigentliche Zweck: Mit MQTT kommen die Werte von aussen, und ein
Helligkeitswert von 500 % oder eine Schwelle von -1 wuerde die Anzeige sonst
unbrauchbar machen. Eine fehlende oder beschaedigte Datei faellt auf die Vorgaben
zurueck, ein einzelner kaputter Wert verwirft nur diesen -- ein Geraet in der
Sternwarte soll sich nicht an seiner Konfigurationsdatei aufhaengen.

settings.json wird von deploy.sh bewusst NICHT mitkopiert und steht in
.gitignore: Es ist Laufzeitzustand, kein Quellcode. Sonst waeren die
eingestellten Werte nach jedem Deployen weg.

Am Geraet bestaetigt: schreiben, wiederlesen, Controller uebernimmt die Werte,
beide Helligkeiten auf der Anzeige sichtbar. 119 Tests gruen.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>

settings.py

@@ -0,0 +1,117 @@
+"""Einstellungen, die sich im Betrieb aendern lassen -- als JSON auf dem Geraet.
+
+config.py ist Programmcode: Pinbelegung, Protokoll, Geometrie. Das aendert sich
+nur beim Deployen. Werte, die im laufenden Betrieb verstellt werden sollen --
+spaeter ueber MQTT -- gehoeren dagegen hierher. Sie liegen als JSON im
+Dateisystem (settings.json) und lassen sich lesen und zurueckschreiben, ohne das
+Programm neu zu spielen.
+
+    import settings
+    w = settings.load()                       # mit Vorgaben aufgefuellt
+    settings.update({"hell_prozent": 60})     # aendern und speichern
+
+Fehlt die Datei oder ist sie beschaedigt, gelten die Vorgaben aus DEFAULTS --
+die Anzeige laeuft dann weiter, statt beim Start auszufallen. Das ist Absicht:
+ein Geraet in der Sternwarte soll sich nicht an einer kaputten Konfigurationsdatei
+aufhaengen.
+
+Alle Werte werden beim Laden UND beim Schreiben geprueft (siehe _pruefe). Das ist
+wichtig, sobald MQTT dazukommt: Von dort kommen fremde Eingaben, und ein
+Helligkeitswert von 500 % oder eine Schwelle von -1 wuerde die Anzeige sonst in
+einen unbrauchbaren Zustand bringen.
+"""
+
+import json
+
+PFAD = "settings.json"
+
+# Vorgaben. Die Helligkeiten und die Schwelle stammen aus der LDR-Messung vom
+# 2026-07-27 (siehe README, Abschnitt Helligkeitsregelung): abgedeckt ergab 0,
+# Raumlicht 2453, angeleuchtet 3552 -- 1800 liegt mit Abstand zwischen dunkel
+# und Raumlicht. Die Hysterese deckt das gemessene ADC-Rauschen ab (~32 nach
+# der Mittelung, 1 Sigma).
+DEFAULTS = {
+    "dunkel_prozent": 5,      # Helligkeit unterhalb der Schwelle
+    "hell_prozent": 50,       # Helligkeit oberhalb der Schwelle
+    "schwelle": 1800,         # LDR-Wert (nach raw_to_ldr) fuer den Umschaltpunkt
+    "hysterese": 150,         # Breite um die Schwelle, gegen Flattern
+}
+
+# Erlaubte Bereiche: (minimum, maximum). Die Prozente gehen an ESC H, das nur
+# 0..100 kennt; die LDR-Werte kommen aus einem 12-Bit-ADC.
+_GRENZEN = {
+    "dunkel_prozent": (0, 100),
+    "hell_prozent": (0, 100),
+    "schwelle": (0, 4095),
+    "hysterese": (0, 2000),
+}
+
+
+class SettingsError(ValueError):
+    """Ein Wert liegt ausserhalb des erlaubten Bereichs oder ist unbekannt."""
+
+
+def _pruefe(werte):
+    """Werte auf Typ und Bereich pruefen. Liefert ein geprueftes neues dict."""
+    geprueft = {}
+    for name, wert in werte.items():
+        if name not in DEFAULTS:
+            raise SettingsError("unbekannte Einstellung %r" % (name,))
+        # bool ist in Python ein int -- hier aber sicher ein Irrtum.
+        if isinstance(wert, bool) or not isinstance(wert, int):
+            raise SettingsError("%s: %r ist keine ganze Zahl" % (name, wert))
+        low, high = _GRENZEN[name]
+        if not low <= wert <= high:
+            raise SettingsError("%s: %d liegt ausserhalb %d..%d"
+                                % (name, wert, low, high))
+        geprueft[name] = wert
+    return geprueft
+
+
+def load(pfad=None, log=None):
+    """Einstellungen lesen, fehlende Werte aus DEFAULTS ergaenzen.
+
+    Wirft nicht: Fehlt die Datei, ist sie unlesbar oder steht Unsinn darin, gibt
+    es die Vorgaben. Ein einzelner unbrauchbarer Wert verwirft nur diesen, nicht
+    die ganze Datei.
+    """
+    pfad = PFAD if pfad is None else pfad
+    werte = dict(DEFAULTS)
+    try:
+        with open(pfad) as f:
+            gelesen = json.load(f)
+    except (OSError, ValueError):
+        return werte                      # keine Datei oder kaputtes JSON
+    if not isinstance(gelesen, dict):
+        return werte
+
+    for name, wert in gelesen.items():
+        try:
+            werte.update(_pruefe({name: wert}))
+        except SettingsError as e:
+            if log:
+                log("settings: %s -- Vorgabe %r bleibt"
+                    % (e, DEFAULTS.get(name)))
+    return werte
+
+
+def save(werte, pfad=None):
+    """Gepruefte Einstellungen schreiben. Liefert die gespeicherten Werte."""
+    pfad = PFAD if pfad is None else pfad
+    vollstaendig = dict(DEFAULTS)
+    vollstaendig.update(_pruefe(werte))
+    with open(pfad, "w") as f:
+        json.dump(vollstaendig, f)
+    return vollstaendig
+
+
+def update(aenderungen, pfad=None, log=None):
+    """Einzelne Werte aendern und speichern -- der Weg fuer MQTT.
+
+    Erst pruefen, dann mit dem Bestand mischen, dann schreiben. Ist etwas
+    ungueltig, bleibt die Datei unveraendert.
+    """
+    geprueft = _pruefe(aenderungen)
+    werte = load(pfad, log=log)
+    werte.update(geprueft)
+    return save(werte, pfad)