grossanzeige/run_esp32.py

"""Hauptprogramm auf dem XIAO ESP32-C3 (MicroPython).

Das Gegenstueck zu run_display.py: dort die Kommandozeile auf dem Mac, hier das
WLAN-Setup auf dem Geraet. Die Poll-Schleife selbst ist dieselbe (displayloop).

Am REPL starten:

    import run_esp32
    run_esp32.selftest(host="192.168.178.26")   # Bring-up pruefen
    run_esp32.main(host="192.168.178.26", fake_display=True)   # gegen den Mock
    run_esp32.main()                            # echte Montierung, echte Anzeige

Absichtlich *nicht* main.py genannt: MicroPython startet eine Datei dieses
Namens nach jedem Reset von selbst. Solange wir am Aufbau arbeiten, ist der
manuelle Start angenehmer -- der Autostart ist spaeter eine main.py mit den
zwei Zeilen von oben.

Verdrahtung (aus dem Schaltplan, siehe Hardware/KiCad/Grossanzeige):

    XIAO Pad 7 (D6/GPIO21) --> MAX3232 T2IN,  T2OUT --> Anzeige RxD (Sub-D 2)
    XIAO Pad 8 (D7/GPIO20) <-- MAX3232 R2OUT, R2IN  <-- Anzeige TxD (Sub-D 3)
    XIAO Pad 1 (D0/GPIO2)  <-- LDR-Teiler (3V3 --[2k]-- A0 --[LDR]-- GND)
    MAX3232 VCC = 3V3 vom XIAO, GND gemeinsam
"""

import config
import displayloop
import wifi
from brightness import BrightnessController, raw_to_ldr
from display import open_display
from mount_client import MountClient

try:                        # MicroPython
    from machine import ADC, Pin
except ImportError:
    ADC = Pin = None


def make_ldr_reader():
    """Funktion liefern, die den LDR als Wert in Zaehlrichtung "hoch = hell" gibt.

    Gibt None zurueck, wenn kein ADC verfuegbar ist -- dann laeuft die Anzeige
    einfach mit fester Helligkeit weiter.
    """
    if ADC is None:
        return None
    adc = ADC(Pin(config.LDR_PIN))
    # Voller Eingangsbereich bis ~3,3 V; ohne Daempfung endet der ADC bei ~1 V.
    try:
        adc.atten(ADC.ATTN_11DB)
    except AttributeError:
        pass

    def read():
        # read_u16() gibt es auf allen Ports; auf 12 bit zurueckskalieren, weil
        # die Schwellen in brightness.py aus dem 12-bit-ADC des MSP430 stammen.
        raw = adc.read_u16() * config.LDR_MAX // 65535
        return raw_to_ldr(raw)

    return read


def selftest(host=None, port=None, log=print):
    """Bring-up in einem Rutsch pruefen, ohne die Dauerschleife zu starten.

    WLAN aufbauen, IP zeigen, einmal die Montierung (oder den Mock auf dem Mac)
    abfragen und ein Anzeige-Telegramm bauen -- letzteres nur als Hex, ohne
    serielle Hardware. Damit laesst sich Stufe fuer Stufe eingrenzen, wo es
    klemmt, bevor Anzeige und Pegelwandler ueberhaupt dranhaengen.

        import run_esp32
        run_esp32.selftest(host="192.168.178.26")
    """
    log("1) WLAN ...")
    cfg = wifi.connect(log=log)
    log("   IP %s, Gateway %s" % (cfg[0], cfg[2]))

    host = config.MOUNT_HOST if host is None else host
    port = config.MOUNT_PORT if port is None else port
    log("2) Montierung %s:%d ..." % (host, port))
    client = MountClient(host, port, timeout=config.MOUNT_TIMEOUT)
    try:
        client.connect()
        ra_raw, dec_raw = client.get_coordinates()
        log("   RA %s   DEC %s" % (ra_raw, dec_raw))
    finally:
        client.close()

    log("3) Anzeige-Telegramm (nur Hex, keine Hardware) ...")
    d = open_display(fake=True)
    try:
        d.show_lines(*displayloop.format_coordinates(ra_raw, dec_raw), clear=True)
    finally:
        d.close()
    log("Selbsttest bestanden.")


def main(host=None, port=None, with_ldr=False, fake_display=False,
         once=False, log=print):
    """WLAN aufbauen, Anzeige oeffnen und die Poll-Schleife fahren.

    host/port    Montierung; Vorgabe aus config.py. Zum Testen gegen den Mock
                 auf dem Mac dessen LAN-Adresse angeben.
    with_ldr     Helligkeitsregelung ueber den ADC dazuschalten. Vorgabe aus,
                 solange die Schwellen am realen LDR nicht nachgemessen sind
                 (siehe README, Abschnitt Helligkeitsregelung).
    fake_display Anzeige nur als Hex in die REPL schreiben, statt ueber den
                 UART zu senden -- fuer den Test ohne Pegelwandler und Anzeige.
    once         nur ein Durchlauf, dann zurueck.
    """
    d = open_display(fake=fake_display)
    client = MountClient(config.MOUNT_HOST if host is None else host,
                         config.MOUNT_PORT if port is None else port,
                         timeout=config.MOUNT_TIMEOUT)

    dimmer = read_ldr = None
    if with_ldr:
        read_ldr = make_ldr_reader()
        if read_ldr is None:
            log("LDR: kein ADC verfuegbar, Helligkeitsregelung bleibt aus")
        else:
            dimmer = BrightnessController()

    try:
        # Einmal vorab verbinden, damit ein Fehler gleich sichtbar wird; danach
        # haelt ensure_link die Verbindung in der Schleife.
        try:
            wifi.connect(log=log)
        except wifi.WifiError as e:
            log("WLAN: %s" % e)

        displayloop.poll_loop(d, client,
                              once=once,
                              read_ldr=read_ldr,
                              dimmer=dimmer,
                              ensure_link=lambda: wifi.ensure(log=log),
                              log=log)
    except KeyboardInterrupt:
        log("\nbeendet")
    finally:
        client.close()
        d.close()