Add silolevel sensor

.gitignore

@@ -163,3 +163,4 @@ cython_debug/
 #  and can be added to the global gitignore or merged into this file.  For a more nuclear
 #  option (not recommended) you can uncomment the following to ignore the entire idea folder.
 #.idea/
+/files/Thumbs.db

config.yaml

@@ -7,8 +7,45 @@ station:
   calibration_weight: 0 
   terminal_weight: 0 
   cameraRotation: 180
-  weightResetInMinutes: 20 
-  audio_gain: +20 #audio_gain is to lift the volume of the microphone.To high values generate white noice, to low doesn't change anything
+  weightResetInMinutes: 20
+  audio_gain: +20
+environment_values:
+  temperature : true
+  humidity: true
+  #If a Distancesensor is added set this to true
+  silolevel: false
+sensors:
+  temperature:
+    #0- None 1-DHT22
+    type: 1
+  humidity:
+    #0- None 1-DHT22
+    type: 1
+  silolevel:
+    #0-None 5-vl53l0x
+    type: 5
+hardware:
+  # This section defines GPIO Ports, and other hardware dependent values for each Sensor
+  DHT22:
+    #Default DATA_PIN:16
+    DATA_PIN: 16
+  HX711:
+    #Default SCK_PIN: 23,DT_PIN:17
+    SCK_PIN: 23
+    DT_PIN: 17
+  SPH0645KM4H:
+    #Default LRCL_PIN: 19,OUT_PIN:20, CLK_PIN:18
+    LRCL_PIN: 19
+    OUT_PIN: 20
+    CLK_PIN: 18
+  vl53l0x:
+    #Default GPIO1_PIN: 4, XSHUT_PIN: 26, i2cAddress: 0x29
+    GPIO1_PIN: 4
+    XSHUT_PIN: 26
+    empty_value: 0
+    full_value: 0
+    i2cAddress: "0x29"
 misc:
   loglevel: 20 # loglevel can be either 0-NOTSET, 10-DEBUG, 20-INFO, 30-WARNING, 40-ERROR, 50-CRITICAL
-  dev_mode: No # Yes - for testing, nothing is send to the server, No - normal usage, sync to server is enabled
+  dev_mode: No # Yes - for testing, nothing is sent to the server, No - normal usage, sync to server is enabled
+

getStarted.md

@@ -1,18 +1,18 @@
 # Vorbereitung Pi 
 - Installiere den Raspberry Pi Imager auf deinem lokalen Computer (Den Imager findest du hier: https://www.raspberrypi.com/software/)
-- Verbinde die SD Karte, die später einmal im Raspberry Pi genutzt wird, mit deinem Computer (in der Regel kannst du die Micro SD Karte mit einem beigelegten Adapter in deinen PC stecken)
-  - Da alle Daten auf der SD Karte gelöscht werden, solltest du eventuelle Daten vor den folgenden Schritten abgespeichert haben 
+- Verbinde die SD-Karte, die später einmal im Raspberry Pi genutzt wird, mit deinem Computer (in der Regel kannst du die Micro SD-Karte mit einem beigelegten Adapter in deinen PC stecken)
+  - Da alle Daten auf der SD-Karte gelöscht werden, solltest du eventuelle Daten vor den folgenden Schritten abgespeichert haben 
   - Starte den Raspberry Pi Imager und wähle dann im User Interface "Raspberry PI OS (32-BIT)" als Betriebssystem aus 
-    - Wähle im User Interface des Raspberry Pi Imager, die SD Karte aus, die du eben mit deinem Computer verbunden hast 
+    - Wähle im User Interface des Raspberry Pi Imager, die SD-Karte aus, die du eben mit deinem Computer verbunden hast 
     - Um den Prozess, der Betriebssystemübertragung zu beginnen, wähle entsprechend "SCHREIBEN" aus 
-    - Bestätige, dass alle Daten auf der SD Karte gelöscht werden können 
-  - Sobald die Bestätigung angezeigt wird, dass "Raspberry Pi OS (32-bit)" auf der eingelegten SD Karte gespeichert wurde, kann diese vom Computer entfernt werden und in den Raspberry Pi eingelegt werden (der Slot dafür ist auf der Unterseite des RaspberryPi, gegenüber der USB-Anschlüsse)
+    - Bestätige, dass alle Daten auf der SD-Karte gelöscht werden können 
+  - Sobald die Bestätigung angezeigt wird, dass "Raspberry Pi OS (32-bit)" auf der eingelegten SD-Karte gespeichert wurde, kann diese vom Computer entfernt werden und in den Raspberry Pi eingelegt werden (der Slot dafür ist auf der Unterseite des RaspberryPi, gegenüber der USB-Anschlüsse)
     - Solange das Überspielen auf die SD-Karte läuft, können schon die nächsten Schritte bis zum Stromanschluss durchgeführt werden  
-- Nutze zwei der vier USB Ports am Raspberry Pi um sowohl Tastatur, als auch eine Maus an den Raspberry Pi anzuschließen 
-- Nutze den Mini-HDMI Port mit der Aufschrift "HDMI0" um einen Bildschrim mit dem Raspberry Pi zu verbinden
+- Nutze zwei der vier USB-Ports am Raspberry Pi um sowohl Tastatur, als auch eine Maus an den Raspberry Pi anzuschließen 
+- Nutze den Mini-HDMI Port mit der Aufschrift "HDMI0" um einen Bildschirm mit dem Raspberry Pi zu verbinden
 - Optional wäre über "HDMI1" ein weiter Bildschirm verbindbar 
 - Schließe das RaspberryPi Netzteil an der Buchse mit der Bezeichnung "POWER IN" an, um den Raspberry Pi mit dem Strom zu verbinden 
-- Sofern dein Bildschirm eingeschaltet ist, sollte der Raspberry Pi nun starten und eine graphische Nutzerberfläche angezeigt werden, dies kann ein paar Minuten dauern. 
+- Sofern dein Bildschirm eingeschaltet ist, sollte der Raspberry Pi nun starten und eine grafische Nutzeroberfläche angezeigt werden, dies kann ein paar Minuten dauern. 
 
 # initiales Starten Raspberry Pi  
 - Es kann sein, dass es zu der Meldung kommt "Resized root file system. Rebooting in 5 seconds". Dann einfach abwarten und der Raspberry Pi startet selbständig erneut 
@@ -61,13 +61,16 @@ Zur Info: Eingaben im Terminal können getätigt werden, wenn die (grüne) Zeile
 - Für die vorherigen drei Schritte ist eine detaillierte Anleitung unter folgendem Link zu finden: https://github.com/Infineon/i2s-microphone/wiki/Raspberry-Pi-Audio-Processing-with-Python 
 - Eingabe im Terminal: `pip3 install SoundFile`
 
+## Futtersilo Füllstand Sensor
+- Eingabe im Terminal: sudo pip3 install adafruit-circuitpython-vl53l0x
+
 # Hardware anschließen 
 
 Die Belegung und Nummerierung der Pins / Ports des Raspberry Pi kann unter anderem hier nachgeguckt werden: https://www.raspberrypi-spy.co.uk/wp-content/uploads/2012/06/Raspberry-Pi-GPIO-Header-with-Photo.png 
 
 ## Kamera 
-- Das breite weiße Kamerakabel an einem Ende an die Kamera anschließen und am anderen Ende an den RasperryPi (an den Anschluss der mit Kamera betitelt ist), so, dass das blaue Ende zu den USB Anschlüssen zeigt 
-- Das Kabel lässt sich sowohl an Pi als auch an Kamera durch das hochziehen, der grauen Abdeckung befestigen. Dieses anschließend wieder runterdrücken um das Kabel zu fixieren 
+- Das breite weiße Kamerakabel an einem Ende an die Kamera anschließen und am anderen Ende an den RaspberryPi (an den Anschluss der mit Kamera betitelt ist), so, dass das blaue Ende zu den USB-Anschlüssen zeigt 
+- Das Kabel lässt sich sowohl an Pi als auch an Kamera durch das hochziehen, der grauen Abdeckung befestigen. Dieses anschließend wieder herunterdrücken um das Kabel zu fixieren 
 
 ## Luftfeuchte und Temperatursensor 
 - "+" -> Port 1 (3,3 V)
@@ -94,20 +97,28 @@ Die Belegung und Nummerierung der Pins / Ports des Raspberry Pi kann unter ander
 - GND -> Port 20 (GND)
 - 3V  -> Port 17 (3,3 V)
 
+## Futtersilo Füllstand Sensor
+- VIN -> Port 4 (5 V)
+- GND -> Port 14 (GND)
+- SCL -> Port 5 (GPIO 3/SCL)
+- SDA -> Port 3 (GPIO 2/SDA)
+- GPIO1 -> Port 7 (GPIO 4)
+- XSHUT -> Port 37 (GPIO 26)
+
 # Setup Birdiary
 (Je nachdem mit welchen Benutzer man sich am RaspberryPi anmeldet, können die Verzeichnisse abweichen. Solltest du dich nicht mit dem Benutzer 'pi' anmelden, musst du den Verzeichnisnamen gegen Deinen austauschen. Aus /home/pi wird dann /home/<dein Benutzer>)
 - Eingabe im Terminal: `cd /home/pi/`
 - Eingabe im Terminal: `git clone https://github.com/CountYourBirds/station.git` 
 - Erstelle unter https://wiediversistmeingarten.org/react/createbox deine eigene Station
 - Kopiere die Box-Id in die config.yaml-Datei im Ordner `/home/pi/station`
-- Navigiere in den Ordner station und öffne die `config.yaml`-Datei mit geany (Rechtsclick auf die Datei -> Geany)
+- Navigiere in den Ordner station und öffne die `config.yaml`-Datei mit geany (Rechtsklick auf die Datei -> Geany)
   - Kopiere die Box-id an die entsprechende Stelle in der Datei
   - Speichere die Datei (Shortcut: Str + S)
 
 # Ermöglichung des Zugriffs auf den Raspberry Pi via VNC  
 - Eingabe im Terminal: `sudo nano /boot/config.txt` (detaillierte Anleitung für die Veränderung der Datei hier: https://www.shellhacks.com/raspberry-pi-force-hdmi-hotplug/)
-  - Navigiere mit den Pfeiltasten der Tastatur zu den den folgenden Zeilen, entferne die Rauten am Anfang der Zeilen und nimm die entsprechenden Anpassungen vor:
-    - Setze den Paramter hdmi_force_hotplug auf 1: `hdmi_force_hotplug=1`  
+  - Navigiere mit den Pfeiltasten der Tastatur zu den folgenden Zeilen, entferne die Rauten am Anfang der Zeilen und nimm die entsprechenden Anpassungen vor:
+    - Setze den Parameter hdmi_force_hotplug auf 1: `hdmi_force_hotplug=1`  
     - Setze den Parameter hdmi_group auf 1: `hdmi_group=1`
     - Setze den Parameter hdmi_mode auf 16: `hdmi_mode=16`
   - Zum Speichern: 
@@ -125,9 +136,9 @@ Die Belegung und Nummerierung der Pins / Ports des Raspberry Pi kann unter ander
   - Auswahl von: Finish
   - Auswahl von: Ja (Reboot)
 - Kurz abwarten und das `Va` Icon anklicken oben rechts neben dem WLAN Zeichen 
-- IP Adresse die unter Konnektivität gelistet ist auf Rechner der auf PI zugreifen soll im VNC Viewer eintragen (vorheriger Download der VNC Viewer App für entsprechendes Betriebssystem: https://www.realvnc.com/de/connect/download/viewer/) und mit dem Raspberry Pi verbinden  
+- IP-Adresse die unter Konnektivität gelistet ist auf Rechner der auf PI zugreifen soll im VNC Viewer eintragen (vorheriger Download der VNC Viewer App für entsprechendes Betriebssystem: https://www.realvnc.com/de/connect/download/viewer/) und mit dem Raspberry Pi verbinden  
 - Passwort und Benutzername des pis entsprechend eintragen
-- Verbindung sollte funktioneren  
+- Verbindung sollte funktionieren  
 
 # Automatische Ausführung ermöglichen 
 - Eingabe im Terminal: `sudo apt-get install xterm`

get_pi_requirements.sh

@@ -26,13 +26,13 @@ else
 fi
 printf "\033[0;35m####### Install general python packages#######\033[0m\n"
 # General
-pip3 install pyyaml
+pip3 install pyyaml ruamel.yaml
 pip3 install schedule
 pip3 install --upgrade numpy
 
 printf "\033[0;35m####### Install Senors #######\033[0m\n"
 # Sensors
-sudo pip3 install adafruit-circuitpython-dht
+sudo pip3 install adafruit-circuitpython-dht adafruit-circuitpython-vl53l0x
 sudo apt-get install libgpiod2
 
 # Microphone
@@ -55,8 +55,10 @@ xrdb -merge ~/.Xresources
 #add Desktop Starter
 ##change ~/station to absolute Path, because ~ is not working for Starter.
 sed -i "s|~/station|$HOME/station|g" birdiary.desktop
+sed -i "s|~/station|$HOME/station|g" silolevel_calibrate.desktop
 ## copy modified starter to Desktop
 cp ~/station/birdiary.desktop ~/Desktop
+cp ~/station/silolevel_calibrate.desktop ~/Desktop
 
 # activate the HDMI output, even if no monitor is detected
 sudo sed -i '3ahdmi_force_hotplug=1' /boot/config.txt

main.py

@@ -14,6 +14,7 @@
 import requests
 
 dev_mode = False
+silolevel_active: bool = False
 if not dev_mode:
     import requests
 
@@ -118,6 +119,36 @@
 SENSOR_PIN = D16  # use not board but GPIO number
 dht22 = adafruit_dht.DHT22(SENSOR_PIN, use_pulseio=False)
 
+# Set Silolevel Sensor
+logging.info("Setup Silolevel Sensor!")
+if yamlData["environment_values"]["silolevel"]:
+    if yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["empty_value"] == 0 and yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["empty_value"] == 0:
+        silolevel_active = False
+        logging.warning("Silolevel Sensor not calibrated yet. Please calibrate the sensor first")
+        print("\033[91mSilolevel Sensor not calibrated yet. Please calibrate the sensor first. Will start without the "
+              "Sensor\033[0m")
+        time.sleep(1)
+    else:
+        try:
+            import silolevel
+            try:
+                silo = silolevel.SiloLevelSensor(int(yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["GPIO1_PIN"]),
+                                                 int(yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["XSHUT_PIN"]),
+                                                 yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["i2cAddress"])
+                logging.debug("Silolevel Sensor initiated")
+                silolevel_active = True
+            except (ValueError, IOError):
+                silolevel_active = False
+                logging.error("Sensor not found! Check the connections")
+        except ModuleNotFoundError:
+            silolevel_active = False
+            logging.error("WARNING! Silolevel Sensor Library not installed, start Script without Sensor\n Please "
+                          "restart get_pi_requirements.sh")
+            time.sleep(1)
+else:
+    silolevel_active = False
+    logging.debug("Silolevel Sensor deactivated in configuration")
+    print("Silolevel Sensor deactivated in configuration")
 # Setup Balance
 logging.info("Setup balance!")
 EMULATE_HX711 = False
@@ -147,8 +178,10 @@
 from rec_unlimited import record
 from multiprocessing import Process
 from pydub import AudioSegment  # for converting the raw to mp3
+
 audio_gain = yamlData["station"]["audio_gain"]
-logging.info("Setup finished!") 
+logging.info("Setup finished!")
+
 
 def write_environment(environment_data):
     filename = 'environments/' + environment_data['date'] + '.json'
@@ -198,8 +231,29 @@ def send_realtime_environment(environmentData):
             write_environment(environmentData)
         else:
             send_data()
-
-# Function to track a environment
+
+
+def send_realtime_feed(box_id, feedData: dict = {}):
+    if dev_mode:
+        logging.warning('send_feed deactivated')
+        logging.warning('received: ' + str(feedData))
+    else:
+        try:
+            r = requests.post(serverUrl + "feed/" + str(box_id), json=feedData)
+            print("Silolevel Data send with the corresponding feed_id")
+            print(r.content)
+            logger.info('Silolevel send to Server')
+            logger.debug('Feed Post Request Data: URL: %s ; status_code: %s; Text: %s ;json: %s' %
+                         (r.url, r.status_code, r.text, feedData))
+        except (requests.ConnectionError, requests.Timeout) as exception:
+            logging.warning('No internet connection. ' + str(exception))
+            logging.warning("Saving Silolevel data to send later")
+            # write_environment(environmentData)
+        else:
+            send_data()
+        # Function to track a environment
+
+
 def track_environment():
     try:
         logging.info("Collect Environment Data")
@@ -215,7 +269,7 @@ def track_environment():
     except Exception as e:
         logging.error(e)
 
-        
+
 # predefined variables
 environmentData = None
 audio_filename = None
@@ -225,6 +279,7 @@ def track_environment():
 temp_audio_filename = 'temp/audio.raw'  # the filename extension has to be .raw to convert it later to mp3
 data_filename = None
 recorder = None
+feedData: dict = {}
 
 
 def tare():
@@ -250,13 +305,17 @@ def set_filenames(movementStartDate):
     global data_filename
     data_filename = 'savedMovements/' + str(movementStartDate) + '.json'
 
-    
+
 # Function to track a movement
 def track_movement():
     values = []
 
     # schedule an environment track for every x minutes
     schedule.every(environmentTimeDeltaInMinutes).minutes.do(track_environment)
+    track_environment()
+    if silolevel_active:
+        schedule.every(environmentTimeDeltaInMinutes).minutes.do(track_feed)
+        track_feed()
     schedule.every(weightResetInMinutes).minutes.do(tare)
 
     while True:
@@ -313,9 +372,9 @@ def track_movement():
                     # stop audio recording and move temporary file to output directory
                     terminate_recorder()
                     tags_json = dict(title=(movementStartDate.strftime("%Y-%M-%d %H:%m:%S") + '_' + boxId),
-                                  track=1, artist=boxId,
-                                  copyright='www.wiediversistmeingarten.org',
-                                  genre="Noise", date=movementStartDate.strftime("%Y-%M-%d"))
+                                     track=1, artist=boxId,
+                                     copyright='www.wiediversistmeingarten.org',
+                                     genre="Noise", date=movementStartDate.strftime("%Y-%M-%d"))
                     RawAudio = AudioSegment.from_raw(temp_audio_filename, sample_width=2, frame_rate=48000, channels=1)
                     RawAudioVolumeLifted = RawAudio.apply_gain(audio_gain)  # lift up the volume
                     RawAudioVolumeLifted.export(audio_filename, format='mp3', tags=tags_json, id3v2_version="3")
@@ -340,7 +399,26 @@ def track_movement():
         except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
             cleanAndExit()
 
-
+
+def track_feed():
+    try:
+        print("Collect Feed Data")
+        logger.info('Collect Feed Data')
+        feed: dict = {"date": str(datetime.now()),
+                      "silolevel": silo.read_Silolevel(int(yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["empty_value"]),
+                                                       int(yamlData["hardware"]["vl53l0x"]["full_value"]))
+                      }
+
+        print("Feed Data: ", feed)
+        logger.info('Feed Data: %s' % feed)
+        send_realtime_feed(boxId, feed)
+        global feedData
+        feedData = feed
+    except Exception as e:
+        print(e)
+        logger.exception(e, exc_info=True)
+
+
 def cleanAndExit():
     camera.close()
     terminate_recorder()