AUGS – Hardware

augs.ino

// IMPORTS ANFANG
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
// IMPORTS ENDE

// PIN KONFIGURATION ANFANG
#define COLOR_S0 D0
#define COLOR_S1 D1
#define COLOR_S2 D2
#define COLOR_S3 D3
#define COLOR_READ_OUT D4
// PIN KONFIGURATION ENDE

// KONSTANTEN ANFANG
const char* WIFI_NAME = "AUGS";
const char* WIFI_PASSWORD = "augsistbeschteleben";
const char* HOST = "46.101.105.206";
const char* BASE_URI = "/report";
const char* HOST_AUTH_STRING = "ZWx3OmFkbWlu";
const char* FALLBACK_COLOR = "green";
const int COLOR_SCALING = 20;
const int CONTAINER_ID = 2;
// KONSTANTEN ENDE

// VARIABLEN ANFANG
int frequencyValue = 0;
int colorValue = 0;
// VARIABLEN ENDE

// Initiale Einstellungen tätigen
void setup() {
  // Seriellen Monitor initialisieren
  Serial.begin(9600);

  // Mit dem WLAN verbinden und prüfen, ob die Verbindung zustande kam
  Serial.println((String)"Verbinde zum WLAN: " + WIFI_NAME);
  WiFi.begin(WIFI_NAME, WIFI_PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print(".");
    delay(1234);
  }
  Serial.println();
  Serial.println("WLAN erfolgreich verbunden!");

  // Die Pins werden für das Auslesen hinsichtlich ihrer Spannung und der Eingabe/Ausgabe konfiguriert
  setup_pins();

  // Kurz warten bevor der Loop beginnt
  delay(1234);
}

// Loop, der bis in die Unendlichkeit weiter läuft
void loop() {
  // Analysiere das Altglas
  analyze_used_glass();

  // Kurz warten, bevor die nächste Iteration des Loops startet
  delay(1234);
}

// Analysiert die Glasfarbe und schickt den HTTP-Request ans Backend
void analyze_used_glass() {
  // Initialisiere das Array mit den RGB-Farbwerten
  int rgb_color[4] = {1, 2, 3, 4};

  // Lese die RGB-Farbwerte des Sensors aus
  read_rgb_color(rgb_color);

  // Ausgelesene Farbwerte in den seriellen Monitor ausgeben
  Serial.print((String)"R: " + rgb_color[0] + "; ");
  Serial.print((String)"G: " + rgb_color[1] + "; ");
  Serial.print((String)"B: " + rgb_color[2] + "; ");
  Serial.println();

  // Versuche, die Farbe zu erraten
  int glass_color = guess_glass_color(rgb_color[0], rgb_color[1], rgb_color[2]);

  // Sende den HTTP-Request an das Backend
  if (glass_color == 1) {
    report(CONTAINER_ID, "fill", "color=white");
  } else if (glass_color == 2) {
    report(CONTAINER_ID, "fill", "color=green");
  } else if (glass_color == 3) {
    report(CONTAINER_ID, "fill", "color=brown");
  }
}

// Lese die RGB-Farbwerte sowie den "clear"-Wert aus, um den Sensor wieder zurückzusetzen
void *read_rgb_color(int color_values[4]) {
  color_values[0] = read_color("red");
  color_values[1] = read_color("green");
  color_values[2] = read_color("blue");
  color_values[3] = read_color("clear");
}

// Je nach Parameter wird der Farbwert für Rot, Grün oder Blau ausgelesen
int read_color(char* color) {
  if (color == "red") {
    digitalWrite(COLOR_S2, LOW);
    digitalWrite(COLOR_S3, LOW);
    frequencyValue = pulseIn(COLOR_READ_OUT, LOW);
    colorValue = map(frequencyValue, 70, 120, 255, 0);
  } else if (color == "green") {
    digitalWrite(COLOR_S2, HIGH);
    digitalWrite(COLOR_S3, HIGH);
    frequencyValue = pulseIn(COLOR_READ_OUT, LOW);
    colorValue = map(frequencyValue, 100, 199, 255, 0);
  } else if (color == "blue") {
    digitalWrite(COLOR_S2, LOW);
    digitalWrite(COLOR_S3, HIGH);
    frequencyValue = pulseIn(COLOR_READ_OUT, LOW);
    colorValue = map(frequencyValue, 38, 84, 255, 0);
  } else if (color == "clear") {
    digitalWrite(COLOR_S2, HIGH);
    digitalWrite(COLOR_S3, LOW);
    colorValue = 0;
  } else {
    colorValue = 0;
  }
  
  return colorValue;
}

// Versuche, die Glasfarbe anhand von Farbbereichen zu bestimmen
char guess_glass_color(int redColor, int greenColor, int blueColor) {
  int guessedColor;
  
  if ((redColor > -4500 && redColor < -3750) && (greenColor > -2250 && greenColor < -1750) && (blueColor > -3500 && blueColor < -2750)) {
    Serial.println("BRAUN erkannt!");
    guessedColor = 3;
  } else if ((redColor > -1750 && redColor < -1250) && (greenColor > -750 && greenColor < -250) && (blueColor > -1500 && blueColor < -750)) {
    Serial.println("WEISS erkannt!");
    guessedColor = 1;
  } else if ((redColor > -3750 && redColor < -3000) && (greenColor > -1500 && greenColor < -1000) && (blueColor > -2750 && blueColor < -2250)) {
    Serial.println("GRUEN erkannt!");
    guessedColor = 2;
  } else {
    Serial.println("NICHTS erkannt!");
    guessedColor = 0;
  }
  
  return guessedColor;
}

// Senden einen HTTP-Request ans Backend
void report(int containerId, char* action, char* data) {
  // Bereite den HTTP-Request vor
  HTTPClient http;
  http.begin((String)"http://" + HOST + BASE_URI + "/" + containerId + "/" + action);
  http.addHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");
  http.addHeader("Authorization", (String)"Basic " + HOST_AUTH_STRING);

  // Sende den HTTP-Request und werte die Response aus
  int responseCode = http.POST(data);
  Serial.println((String)"POST-Request antwortete mit dem HTTP-Statuscode '" + responseCode + "'");
  http.end();
}

// Stellt die Pins für die Messung ein
void setup_pins() {
  // Pins zur Skalierung der Messung
  pinMode(COLOR_S0, OUTPUT);
  pinMode(COLOR_S1, OUTPUT);
  // Pins zum Einstellen der auszulesenden Farbe
  pinMode(COLOR_S2, OUTPUT);
  pinMode(COLOR_S3, OUTPUT);
  // Pin zum Auslesen
  pinMode(COLOR_READ_OUT, INPUT);

  // Skalierung der Messung
  if (COLOR_SCALING == 0) {
    digitalWrite(COLOR_S0, LOW);
    digitalWrite(COLOR_S1, LOW);
  } else if (COLOR_SCALING == 2) {
    digitalWrite(COLOR_S0, LOW);
    digitalWrite(COLOR_S1, HIGH);
  } else if (COLOR_SCALING == 20) {
    digitalWrite(COLOR_S0, HIGH);
    digitalWrite(COLOR_S1, LOW);
  } else if (COLOR_SCALING == 100) {
    digitalWrite(COLOR_S0, HIGH);
    digitalWrite(COLOR_S1, HIGH);
  } else {
    Serial.println("The scaling got to be either 0, 2, 20 or 100!");
  }
}