Eine Arduino Lib für Regeltechnik ?

[Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)]

Realisiere gerade ESP32 Gewächshaus-Controller, der jetzt 10 Werte zu 
meinem Portal www.robosolar.de loggt und möchte die Regel-Logik nicht 
fest codieren. Serverseitige Kontrolle geht auch nicht, da ich nur alle 
30 Minuten drei 10-Minuten Logs hochlade.
Klar könnte ich jetzt in so 2 Tage eigene "Scriptsprache" entwickeln die 
z.B. Lüfter anschaltet wenn (T_in > 35°C) und (V_batt>3.5V)
Hab dann aber eher keine Freude auch noch das webinterface zu 
programmieren. Und über ein beta-Stadium würde ich wohl nie hinaus 
kommen.

Also vielleicht kennt jemand schon so etwas.

Die 10 Werte liegen im Esp32 praktisch schon als float-array for, so 
dass ich diese variablen leicht adressieren kann.
Ich würde das Endresultat (Lüfter an oder aus) dann zeilenweise 
berechnen:

0: T_in > 35.0       => result0 = 1 oder 0
1: V_batt > 3.5      => result1 = 1 oder 0
2. result0 + result1 => result2 = 1 oder 2 oder 3
3. result2 == 3      => Lüfter an oder aus

Es gäbe also das 10-Werte Array, ein Parameter-Array und ein 
Result-Array.
Dazu die Zeilenweise x?y Berechnung.
Wobei "?" ein Operator sein kann wie Wert>Parameter oder Wert>Wert oder 
Wert>Result oder Result>Result.
Jeden Operator + - * / > < == gäbe es also vier mal.
Kodier in einem ascii Zeichen hätte ich Platz für (128-32)/4 = 24 
mathematische/logische Operatoren.

Solch ein "Programm" lässt sich leicht codieren und vom Server zum 
ESP-Client schicken.

Mag aber nicht schon wieder das Rad neu erfinden.

Also Ideen immer zu mir.
das Roland

[Sven B. (scummos)]

Wenn ich den Anspruch hätte, dass das so allgemein geht, würde ich das 
einfach selber schreiben. So schwer ist das nicht, ist vermutlich in 2-3 
Stunden gemacht, und die Zeit würdest du zum Verstehen, Einbinden und 
Anpassen irgendeiner komischen Bibliothek auch brauchen.

Das Interface würde ich sparen und die Regeln stattdessen in JSON oder 
irgendeiner einfachen DSL (aka, selbst gebauten Mini-Sprache) kodieren.

Das Problem ist einfach zu klein für eine eigene Bibliothek, und zu 
speziell um Teil einer größeren zu sein.

Das mit dem neu erfinden des Rades ist beim Programmieren auch oft 
überbewertet. Das gilt für die allgemeinen, bekannt komplexen Probleme, 
für die es etablierte, zuverlässige, getestete und dokumentierte 
Bibliotheken gibt. Für jedes Obskurum von Github eine seit Jahren nicht 
gewartete 100-Zeilen-Murksbibliothek zu importieren die so ungefähr das 
tut was man braucht, davon ist eher abzuraten. Dann lieber selber 
machen, dann weiß man was man hat.

[Stefan F. (Gast)]

NodeMCU?

[Wolfgang (Gast)]

Das R. schrieb:
> Also vielleicht kennt jemand schon so etwas.

Im Bereich Home Automation gibt es diese ganze Scripterei auch mit 
Datenbank und Visualisierung, z.B. OpenHAB mit InfluxDB/Grafana oder wie 
sie alle heißen. Das läuft dann allerdings eher auf einem Raspberry Pi.

[Patrick (Gast)]

Wenn es textuell sein soll und es sich lediglich um Logik-Funktionen 
handeln soll, könntest du dich vielleicht an AWL aus der SPS-Technik 
orientieren. Einfaches Und / oder und Grenzwertvergleiche sind damit 
recht einfach zu handhaben und die übersetzund auf dem 
Automatisierungssystem unter Einschränkung der Funktionalitäten auch 
kein Hexenwerk.
Für dein Lüfterbeispiel sähe das dann so aus:

U(
L T_in
L 35.0
>R
)
U(
L VBat
L 3.5
>R
)
= Luefter

[Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)]

Stefanus F. schrieb:
> NodeMCU?

Ja an Lua hab ich auch gedacht. Hab aber wohl zu viele I2C Module am 
Esp32..

Sven B. schrieb:
> einfach selber schreiben. So schwer ist das nicht, ist vermutlich in 2-3
> Stunden gemacht, und die Zeit würdest du zum Verstehen, Einbinden und

Ja wer das in 2-3 Stunden schafft ist wirklich gut. Hier meine 3 
Stunden:

**online testen** ---> http://www.robosolar.de/calcy.htm

Die Berechnung wie "(v2>46.3)+(v10>3.0)=2=:s1" erfolgt von links nach 
rechts.
v? = (sensor data)
g? = (global variables)
s? = (system variable like time or outupt-pins)
Der "=" Operator ist der Vergleichsoperator
Der "=:" Ist der Zuweise-Operator

Man kann also Werte für spätere Berechnung in g? speichern.
Mit s? kann man so auch die aktuelle Uhrzeit in die Berechnung 
einbeziehen und zum Beispiel einen Lüfter für 2 Minuten anschalten..

Und nun freue ich mich auf bugs :-)

<html>
<body>
<div id=demo></div>
<script>

var s;  // the calculation string 
var aValue;   // the array of values
var aGlobal;    // the array of global variables
var aSystem;    // the array of system variables, 
//        some readonly like time, some writeonly like output bits

function GetTypeArray(sType)
{
  switch(sType)
  {
  case "v":  return aValue;
  case "g":  return aGlobal;
  case "s":  return aSystem;
  }
  return 0;  
}
  
function Calc(s)
{
  var iLen = s.length;
  var o1 = NextNum(s,0,iLen);
  while(1)
  {
    var sOp = s.charAt(o1.j);
    var o2 = NextNum(s,o1.j+1,iLen);
    var f = 0;
    switch(sOp)
    {
    case ">":  f = (o1.fRet > o2.fRet) ? 1 : 0;  break;
    case "<":  f = (o1.fRet < o2.fRet) ? 1 : 0;  break;
    case "=":  f = (o1.fRet == o2.fRet) ? 1 : 0;  break;
    case "+":  f = o1.fRet + o2.fRet;  break;
    case "-":  f = o1.fRet + o2.fRet;  break;
    case "~":  
      if (!o2.t)  // syntax error: can not set o1.f to a constant variable
        return 0;
      var a = GetTypeArray(o2.t);
      a[o2.fRet] = f = o1.fRet;
      break;
    default:  // unkown operator
      return 0;
    }
    if (o2.j >= iLen)
      break;
    o1 = {"t":0,"i":o2.i,"j":o2.j,"fRet":f};
  }
  return f;
}

function NextNum(s,i,j)
{
  //return 0;
  while(i<j)
  {
    var c = s.charAt(i++);
    if (c == "(")
    {
      var iOpen = 1;
      var j2=i;
      while(j2<j)
      {
        var c = s.charAt(j2++);
        if (c == "(")
        {
          iOpen++;
        }  
        if (c == ")")
        {
          iOpen--;
          break;
        }  
      }
      if (iOpen>0)  
        return 0;
      //return NextNum(i,j2);
      return {"t":0,"i":i,"j":j2,"fRet":Calc(s.substr(i,j2-i-1))};
    }
    var cType = 0;  // expecting this to be a constant number
    var j2=--i;
    while(j2<j)
    {
      switch(c)
      {
      case "+":
      case "-":
      case ".":
        if (cType)  // syntax error
          return 0;
      case "0":
      case "1":
      case "2":
      case "3":
      case "4":
      case "5":
      case "6":
      case "7":
      case "8":
      case "9":
        break;
      default: 
        if (cType)
        {
          var iPos = s.substr(i,j2-i);
          var a = GetTypeArray(cType);
          var f=a[iPos];
          return {"t":cType,"i":i,"j":j2,"fRet":f};
        }
        if (j2>i)  // we already parsed a number
        {
          return {"t":0,"i":i,"j":j2,"fRet":s.substr(i,j2-i)};
        }
        cType = c;  // seems to be something linke "v1"
        i++;
      }
      var c = s.charAt(++j2);
    }
    return {"t":cType,"i":i,"j":j2,"fRet":s.substr(i,j2-i)};
  }
}  

aValue = [0,16.7,64.4,95.5,18.3,43.7,95.5,99,6.5,43.6,4];
aGlobal = [0,0,0,0,0,0,0,0,0];
aSystem = [1556474970,0];

function Demo(sFormula)
{
  sCalc = sFormula.replace("=:","~");
  var sRes = Calc(sCalc);
  var s = "v? = "+aValue.join(" , ") + " (sensor data)<br>"
    +"g? = "+aGlobal.join(" , ") + " (global variables)<br>"
    +"s? = "+aSystem.join(" , ") + " (system variable like time or outupt-pins)<br>"
    +"calculate " + sFormula + "<br>"
    +"result: " + sRes + "<br>"
    +"next: <form onSubmit='return Demo(this.s.value,this)'><input name=s value='"+sFormula+"' size=50><input type=submit value='calculate'></form><br>";
  var r = document.getElementById("demo");
  if (r)
    r.innerHTML = s;
  return false;
}

Demo("(v2>46.3)+(v10>3.0)=2=:s1");

</script>
</body>
</html>

[Apollo M. (Firma: @home) (majortom)]

Das R. schrieb:
> tefanus F. schrieb:
>> NodeMCU?

meine empfehlung wäre MicroPython!!!

ich finde mit python kann man sehr effektiv/schnell solche aufgaben 
erledigen und beispiele/projekte/lib's gibt es reichlich zum 
starten/lernen/anwenden.

ich programmiere immer mehr in mpy und bin begeistert wie "einfach" sich 
viele aufgaben in mpy erledigen lassen. in c muss ich da deutlich mehr 
"klimmzüge" machen und python kenntnisse kann man auch sonst gut 
ausserhalb embedded anwendungen gebrauchen.


mt

[Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)]

So das portieren auf Arduino Code hat schon fast doppelt so lange 
gedauert:

#define _DEMO_ 1
#include "calcy.h"

// this is the data like you will use in your project
float aG[9] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0};
float aS[2] = {1556474970,0};
SyncData oData = {1556474000,0,16.7,64.4,95.5,18.3,43.7,95.5,99,6.5,43.6,4};


void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // now point the calcy data arrays to your true data
  aValue = (float*) &oData; aValue++;
  aGlobal = (float*) &aG;
  aSystem = (float*) &aS;

  String sCalc = "(v2>46.3)+(v10>3.0)=2~s1";
  String sError;
  float fResult = Calc(sCalc,sError);

  if (sError)
    Serial.println(sError);
}

void loop() {}

und die calcy.h

#define _DEBUG_ 1

#ifdef _DEBUG_
  #define DEBUG(txt, val) Serial.print(txt); Serial.print(": "); Serial.print(val); Serial.print("\t"); 
  #define DEBUGLN(txt, val) Serial.print(txt); Serial.print(": "); Serial.println(val)
#endif
#ifndef _DEBUG_
  #define DEBUG(txt, val)
  #define DEBUGLN(txt, val)
#endif


float* aValue;   // the array of values
float* aGlobal;    // the array of global variables
float* aSystem;    // the array of system variables, 

void SetArrayValue(char sType,int i, float f)
{
  switch(sType)
  {
  case 'v': aValue[i] = f;  break;
  case 'g': aGlobal[i] = f;  break;
  case 's': aSystem[i] = f;  break;
  }
  DEBUGLN("\tSetArrayValue",String(sType)+","+String(i) + "," + String(f));
}

float GetArrayValue(char sType,int i)
{
  switch(sType)
  {
  case 'v': 
    DEBUGLN("\tGetArrayValue(v)",String(i)+") = "+String(aValue[i]));
    return aValue[i];
  case 'g': return aGlobal[i];
  case 's': return aSystem[i];
  }
  return 0;
}

typedef struct __attribute((__packed__))
{
  char t;
  int i;
  int  j;
  float  fRet;
} Result;

float Calc(String s, String& sError);   // recursive programming -> declaration neccessary
Result NextNum(String s,int i, int j, String& sError)
{
  while(i<j)
  {
    char c = s.charAt(i++);
    if (c == '(')
    {
      int iOpen = 1;
      int j2=i;
      while(j2<j)
      {
        char c = s.charAt(j2++);
        if (c == '(')
        {
          iOpen++;
        } 
        if (c == ')')
        {
          iOpen--;
          break;
        } 
      }
      if (iOpen>0)
      {
        sError += s + " : syntax error too many '('\n";
        return {0,i,j2,0};
      }
      return {0,i,j2,Calc(s.substring(i,j2-1),sError)};
    }
    char cType = 0;  // expecting this to be a constant number
    int j2=--i;
    while(j2<j)
    {
      switch(c)
      {
      case '+': case '-': case '.':
        if (cType)  // syntax error
        {
          sError += s + " : syntax error #2\n";
          return {0,i,j2,0};
        }
      case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
        break;
      default: 
        if (cType)
        {
          int iPos = s.substring(i,j2).toInt();
          return {cType,i,j2,GetArrayValue(cType,iPos)};
        }
        if (j2>i) // we already parsed a number
        {
          return {0,i,j2,s.substring(i,j2).toFloat()};
        }
        cType = c;  // seems to be something linke "v1"
        i++;
      }
      j2++;
      c = s.charAt(j2);
    }
    return {cType,i,j2,s.substring(i,j2).toFloat()};
  }
}

float Calc(String s, String& sError)
{
  DEBUGLN("Calc()",s);
  int iLen = s.length();
  Result o1 = NextNum(s,0,iLen,sError);
  float f = 0;
  while(1)
  {
    char sOp = s.charAt(o1.j);
    Result o2 = NextNum(s,o1.j+1,iLen,sError);

    switch(sOp)
    {
    case '>': f = (o1.fRet > o2.fRet) ? 1 : 0;  break;
    case '<': f = (o1.fRet < o2.fRet) ? 1 : 0;  break;
    case '=': f = (o1.fRet == o2.fRet) ? 1 : 0; break;
    case '+': f = o1.fRet + o2.fRet;  break;
    case '-': f = o1.fRet + o2.fRet;  break;
    case '~': 
    {
      if (!o2.t)  // syntax error: can not set o1.f to a constant variable
        return 0;
      f = o1.fRet;
      SetArrayValue(o2.t,(int)o2.fRet,f);
      break;
    }
    default:  // unkown operator
      return 0;
    }
    if (o2.j >= iLen)
      break;
    //o1 = {"t":0,"i":o2.i,"j":o2.j,"fRet":f};
    o1.t=0; o1.i=o2.i; o1.j=o2.j; o1.fRet=f; 
  }
  DEBUG("Calc()", s + "\treturning:" + String(f));
  return f;
}

#ifdef _DEMO_
typedef struct __attribute((__packed__))
{
  uint32_t  iTime;
  uint32_t  wData;  // bits 0..7 = iAlarms
  float fInT; // temperature
  float fInH; // humidity
  float fInP; // preassure
  float fOutT;
  float fOutH;
  float fOutP;
  float fSoilH; // moisture
  float fSoilA; // acid
  float fSoilL; // light
  float fBatt;  // battery voltage
} SyncData;
#endif

das Roland
der kleine Physiker :-)

[Das R. (Firma: Verliererland) (verlierer)]

so hab den ganze code zu github hochgeladen :-)

https://github.com/RoboDurden/MicroControlLib

[Pandur S. (jetztnicht)]

> float

.. alles klar. Aber meist nicht noetig.