//Wetterdaten mit MQTTT ausgeben
//ESP8266
//2021-01-20

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h> //ADC-1115-services
//#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Vorher hinzugefügte LiquidCrystal_I2C Bibliothek einbinden
#include <PubSubClient.h> //MQTT-Unterstützung

//LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); //Hier wird festgelegt um was für einen Display es sich handelt. In diesem Fall eines mit 16 Zeichen in 2 Zeilen und der HEX-Adresse 0x27. Für ein vierzeiliges I2C-LCD verwendet man den Code "LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4)" 
Adafruit_ADS1115 ads(0x48);//ADS1115-I2C-Adress

#define SEALEVELPRESSURE_HPA (1013.25)
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
const char* ssid = "MEINWLAN";
const char* password = "Geheim";
const char* MQTT_BROKER = "192.168.123.45"; //Raspberry Pi Mosquitto 
const char* mqttClient ="eindeutig";
const char* topic_batt = "batterie/spannung";//vgl. BattToMQTT()
const short int onoffsensor = 14; //Ausgangspin = D5
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
long lastMsg = 0;
char msg[50];
//
unsigned long delayTime;
float h, t, p;
char temperatureCString[6];
char humidityString[6];
char pressureString[7];
int i = 0,j = 0,k = 0,m =2; //universelle Zähler
float Batteriespannung;


Adafruit_BME280 bme;

//WiFiServer server(80);
//##############################
void setup() {
      pinMode(onoffsensor, OUTPUT);     //Initialize D5 as switch for sensor, ADC and LED
     Serial.begin(115200);
     delay(10);
     
     
     // Connect to WiFi network
     Serial.println(" ");
     Serial.println("Wetter BMP280 MQTT LiFePo4");
     Serial.println("Version 26.01.2021");
     Serial.print("Connecting to ");
     Serial.println(ssid);
     
     WiFi.mode(WIFI_STA);
     WiFi.begin(ssid, password);
     
     while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
         delay(500);
         Serial.print(".");
     }
     Serial.println("");
     Serial.println("WiFi connected");
     
     // Print the IP address
     Serial.println(WiFi.localIP());
     
     //mit MQTT-Server verbinden
	 checkMqtt();
}
//##############################
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length){
  Serial.print("MQTT-Nachricht für ");
  Serial.print(topic);
  Serial.print(": ");
  char msg[length+1];
  for (int i = 0; i < length; i++) {
     Serial.print((char)payload[i]);
     msg[i] = (char)payload[i];
 }
 Serial.println(" ");
}

//##############################
void checkWifi(){
   //mit WLAN verbinden
  Serial.print(" Mit WLAN verbinden.");
  WiFi.persistent(false);//Flash-Zugriffe minimieren
  WiFi.begin(ssid,password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    Serial.print(".");
    i++;
    if (i>19){// Abbruch nach 10 Sekunden
      i=0;
      Serial.println(" fehlgeschlagen!");
      break;
    }
    Serial.print(" mit WLAN verbunden, IP Ardesse: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
  }
}
//##############################
void checkMqtt(){
  // MQTT-Verbindung prüfen und ggf. aufbauen
  client.setServer(MQTT_BROKER, 1883);
  client.setCallback(callback);
  while (!client.connected()){
    Serial.print("verbinde mit MQTT-Server");
    if (client.connect(mqttClient)){
      Serial.println("..verbunden!");
    } else{
      Serial.print("..fehlgeschlagen. Fehler: ");
      Serial.println(client.state());
    }
  } 
}
//##############################
void reconnectMqtt() {
     while (!client.connected()) {
        Serial.println("wiederverbinden MQTT");
        if (!client.connect(mqttClient)) {
            Serial.print("...fehlgeschlagen, rc=");
            Serial.print(client.state());
            Serial.println(" neuer Versuch in 5s");
            delay(5000);
        }
    }
    Serial.println("MQTT wieder verbunden.");
    //wie bei Neustart

}

//##############################
void getWeather() {
     h = bme.readHumidity();
     t = bme.readTemperature();     
     p = bme.readPressure()/ 100.0+35; //+Hochdorf 295m *0,12 hPa/m lt. Datenblatt
     dtostrf(t, 5, 1, temperatureCString);
     dtostrf(h, 5, 1, humidityString);
     dtostrf(p, 6, 1, pressureString);
     delay(1000);
}

//##############################
void mqttTemperatur(){
    Serial.print("Temperature = ");
    Serial.println(temperatureCString);
    client.publish("wetter/temperatur",temperatureCString);
} 
//##############################
void mqttLuftfeuchtigkeit(){
    Serial.print("Humidity = ");
    Serial.println(humidityString);
    client.publish("wetter/luftfeuchtigkeit",humidityString);
}
//##############################
void mqttLuftdruck(){
    Serial.print("Pressure = ");
    Serial.println(pressureString);
    client.publish("wetter/luftdruck",pressureString);
} 
//##############################
void mqttBatterie(){
    char Batterie[16];
    //String Batterie;
    Batteriespannung = Batteriespannung*0.000125;
    char result[8]; // Buffer big enough for 7-character float
    dtostrf(Batteriespannung, 4, 2, Batterie);
    //Batterie = String(Batteriespannung);
    //itoa(Batteriespannung,Batterie,10);
    Serial.print("Battery = ");
    Serial.println(Batterie);
    client.publish("wetter/batterie",Batterie);
} 

//######## Get battery-voltage using I2C-ADC and detect BattLow
int get_ad_batt(){
  int16_t adc1;// eq Batteryvoltage
  ads.setGain(GAIN_ONE); //set to +4096 mV/15 bit
  adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  yield();
  return adc1;
}


void loop() {
  Serial.println("schalte Sensor ein");
  digitalWrite(onoffsensor, HIGH);   //switch sensor, ADC, LED on
  delay(1000);
  Serial.println(F("AD-Wandler init."));
  ads.setGain(GAIN_ONE); //set to +- 4096 mV
  ads.begin();
  Serial.println(F("BME280-Sensor-init"));
  bool status;
  status = bme.begin(0x76);
  getWeather(); //braucht 1 Sekunde
  delay(1000);
	  mqttTemperatur();
	  delay(300);
	  mqttLuftfeuchtigkeit();
	  delay(300);
	  mqttLuftdruck();
    delay(300);
    Batteriespannung = get_ad_batt();
    mqttBatterie();
    delay(300);
    Serial.println("Messwerte an MQTT gesendet.");
    //Batteriespannung = get_ad_batt();
    //BattToMqtt(Batteriespannung,sensorid.toInt());
    Serial.println("schalte Sensor aus. Gute Nacht.");
    digitalWrite(onoffsensor, LOW);   //switch sensor, ADC, LED off
     yield();
     //delay(1000) is IMPORTANT to transmitt MQTT-Publish before falling asleep!!!!
     
     delay(100);
     ESP.deepSleep(900e6);//15 minutes sleep
     delay(500);
     yield();
	
}