e-ink for solar panels, sleeping at night

#include <WiFi.h>          // Bibliothek für WLAN-Verbindungen
#include <HTTPClient.h>    // Bibliothek für HTTP-Anfragen
#include <GxEPD2_BW.h>     // Bibliothek für das E-Ink-Display (schwarz/weiß)
#include <SPI.h>           // SPI-Bibliothek für die Kommunikation mit dem Display
#include <Wire.h>          // I2C-Bibliothek (wird hier nicht verwendet, aber oft für Sensoren)
#include "time.h"          // Bibliothek für die Zeitverwaltung

// WLAN-Zugangsdaten
const char* ssid = "WLANNAME";            // SSID des WLAN-Netzwerks
const char* password = "DeinWlanPasswort";     // Passwort des WLAN-Netzwerks (leer gelassen)

// NTP-Zeitserver (Fritzbox als Zeitquelle)
const char* ntpServer = "192.168.0.1";  // IP-Adresse des NTP-Servers (hier die Fritzbox)
const long gmtOffset_sec = 3600;        // Zeitzone für MEZ (Winterzeit) in Sekunden
const long daylightOffset_sec = 3600;   // Sommerzeit-Korrektur in Sekunden

// E-Ink Display Pinbelegung
#define EPD_BUSY 4   // Pin für den Busy-Status des Displays
#define EPD_RST 16   // Pin für den Reset des Displays
#define EPD_DC 17    // Pin für den Daten/Befehl-Modus des Displays
#define EPD_CS 5     // Pin für den Chip-Select des Displays
#define EPD_CLK 18   // Pin für den SPI-Takt
#define EPD_DIN 23   // Pin für die SPI-Datenübertragung

// Display initialisieren
GxEPD2_BW<GxEPD2_290_GDEY029T94, GxEPD2_290_GDEY029T94::HEIGHT> display(
  GxEPD2_290_GDEY029T94(EPD_CS, EPD_DC, EPD_RST, EPD_BUSY));  // Initialisierung des Displays mit den angegebenen Pins

// URL der Solaranzeige
const char* serverName = "https:/n7.eu/solar/text.php";  // URL, von der die Solardaten abgerufen werden

// Sonnenzeiten
int sunrise_hour, sunrise_minute;  // Variablen für die Uhrzeit des Sonnenaufgangs
int sunset_hour, sunset_minute;    // Variablen für die Uhrzeit des Sonnenuntergangs
bool isNightMode = false;          // Flag, um den Nachtmodus zu aktivieren/deaktivieren

void setup() {
  Serial.begin(115200);  // Serielle Kommunikation starten (für Debugging)

  // Display initialisieren
  display.init(115200);  // Display mit einer Baudrate von 115200 initialisieren
  display.setRotation(1);  // Display um 90 Grad drehen
  display.setFullWindow();  // Vollbildmodus aktivieren

  // WLAN verbinden
  Serial.println("Verbinde mit WLAN...");
  WiFi.begin(ssid, password);  // Verbindung zum WLAN herstellen
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {  // Warten, bis die Verbindung hergestellt ist
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nMit WLAN verbunden!");  // Bestätigung der WLAN-Verbindung

  // NTP-Zeit abrufen
  configTime(gmtOffset_sec, daylightOffset_sec, ntpServer);  // NTP-Zeit konfigurieren
  struct tm timeinfo;  // Struktur für die Zeitinformationen
  if (!getLocalTime(&timeinfo)) {  // Lokale Zeit abrufen
    Serial.println("Fehler beim Abrufen der Zeit.");
    return;
  }

  // Sonnenaufgang/-untergang berechnen
  calculateSunTimes(timeinfo.tm_yday);  // Sonnenaufgang und -untergang basierend auf dem Tag des Jahres berechnen

  // Erste Anzeige aktualisieren
  updateDisplay();  // Display mit den aktuellen Daten aktualisieren
}

void loop() {
  struct tm timeinfo;  // Struktur für die Zeitinformationen
  if (!getLocalTime(&timeinfo)) {  // Lokale Zeit abrufen
    Serial.println("Fehler beim Abrufen der Zeit.");
    return;
  }

  int currentHour = timeinfo.tm_hour;  // Aktuelle Stunde
  int currentMinute = timeinfo.tm_min;  // Aktuelle Minute

  // Nachtmodus prüfen
  if ((currentHour > sunset_hour || (currentHour == sunset_hour && currentMinute >= sunset_minute)) ||
      (currentHour < sunrise_hour || (currentHour == sunrise_hour && currentMinute < sunrise_minute))) {

    isNightMode = true;  // Nachtmodus aktivieren
    Serial.println("Nachtmodus aktiviert. Gerät schläft.");
    showNightMode();  // Nachtmodus auf dem Display anzeigen

    // Gerät in den Deep Sleep versetzen bis zum Sonnenaufgang
    calculateSleepDurationUntilSunrise();
    esp_deep_sleep_start();  // Deep Sleep starten
  } else {
    isNightMode = false;  // Nachtmodus deaktivieren
    //updateDisplay();  // Display aktualisieren -> passierte schon in Setup

    // Gerät für 2 Minuten in den Deep Sleep versetzen
    Serial.println("Gerät schläft für 2 Minuten.");
    esp_sleep_enable_timer_wakeup(120000000);  // 2 Minuten in Mikrosekunden
    esp_deep_sleep_start();  // Deep Sleep starten
  }
}

void updateDisplay() {
  // WLAN aktivieren
  WiFi.begin(ssid, password);  // WLAN-Verbindung herstellen
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {  // Warten, bis die Verbindung hergestellt ist
    delay(500);
  }
  Serial.println("Wifi an");  // Bestätigung der WLAN-Verbindung

  // HTTP-Anfrage starten
  HTTPClient http;  // HTTPClient-Objekt erstellen
  http.begin(serverName);  // HTTP-Anfrage an die angegebene URL starten
  int httpCode = http.GET();  // HTTP-GET-Anfrage senden und Antwortcode speichern

  if (httpCode > 0) {  // Wenn die Anfrage erfolgreich war
    String payload = http.getString();  // Antwortdaten als String speichern
    Serial.println("Daten empfangen:");
    Serial.println(payload);  // Empfangene Daten im seriellen Monitor ausgeben

    // Anzeige aktualisieren
    display.firstPage();  // Erste Seite des Displays vorbereiten
    do {
      display.fillScreen(GxEPD_WHITE);  // Display mit weißem Hintergrund füllen
      display.setCursor(20, 40);  // Cursor an die Position (20, 50) setzen
      display.setTextColor(GxEPD_BLACK);  // Textfarbe auf schwarz setzen
      display.setTextSize(7);  // Textgröße auf 3 setzen
      display.print(payload);  // Empfangene Daten auf dem Display anzeigen
    } while (display.nextPage());  // Nächste Seite des Displays vorbereiten, falls vorhanden
  } else {
    Serial.println("Fehler beim Abrufen der Daten.");  // Fehlermeldung, wenn die Anfrage fehlschlägt
  }

  http.end();  // HTTP-Verbindung beenden

  // WLAN wieder abschalten
  WiFi.disconnect(true);  // WLAN-Verbindung trennen
  WiFi.mode(WIFI_OFF);  // WLAN-Modus ausschalten
  Serial.println("Wifi aus");  // Bestätigung, dass WLAN ausgeschaltet ist
}

void showNightMode() {
  // Nachtmodus auf dem Display anzeigen
  display.firstPage();
  do {
    display.fillScreen(GxEPD_WHITE);  // Display mit weißem Hintergrund füllen
    display.setCursor(20, 40);  // Cursor an die Position (20, 50) setzen
    display.setTextColor(GxEPD_BLACK);  // Textfarbe auf schwarz setzen
    display.setTextSize(4);  // Textgröße auf 3 setzen
    display.print("Nachtmodus\n");  // Text "Nachtmodus" auf dem Display anzeigen
    display.printf("bis %02d:%02d", sunrise_hour, sunrise_minute);  // Endzeit des Nachtmodus anzeigen
  } while (display.nextPage());

  // Berechne die verbleibende Zeit bis zum Sonnenaufgang
  calculateSleepDurationUntilSunrise();
}

void calculateSleepDurationUntilSunrise() {
  struct tm timeinfo;
  if (!getLocalTime(&timeinfo)) {  // Aktuelle Zeit abrufen
    Serial.println("Fehler beim Abrufen der Zeit.");
    return;
  }

  // Aktuelle Zeit in Minuten seit Mitternacht
  int currentMinutes = timeinfo.tm_hour * 60 + timeinfo.tm_min;
  // Sonnenaufgangszeit in Minuten seit Mitternacht
  int sunriseMinutes = sunrise_hour * 60 + sunrise_minute;

  // Berechne die Differenz in Minuten
  int sleepDurationMinutes;
  if (sunriseMinutes > currentMinutes) {
    // Sonnenaufgang ist heute
    sleepDurationMinutes = sunriseMinutes - currentMinutes;
  } else {
    // Sonnenaufgang ist morgen (über Mitternacht hinweg)
    sleepDurationMinutes = (24 * 60 - currentMinutes) + sunriseMinutes;
  }

  // Umrechnung der Schlafdauer in Mikrosekunden
  uint64_t sleepDurationMicroseconds = sleepDurationMinutes * 60 * 1000000ULL;

  // Timer für den Aufweckzeitpunkt setzen
  esp_sleep_enable_timer_wakeup(sleepDurationMicroseconds);
  Serial.printf("Gerät schläft für %d Minuten bis zum Sonnenaufgang.\n", sleepDurationMinutes);
}

// Sonnenaufgang/-untergang berechnen (Meeus-Methode vereinfacht)
void calculateSunTimes(int dayOfYear) {
  float lat = 51.1167;  // Wipperfürth Breite
  float lon = 7.4000;   // Wipperfürth Länge

  float J = dayOfYear + 0.5 - lon / 360.0;  // Julianischer Tag
  float M = (357.5291 + 0.98560028 * J);  // Sonnenanomalie
  float C = 1.9148 * sin(M * PI / 180) + 0.02 * sin(2 * M * PI / 180);
  float L = (280.4665 + 0.98564736 * J + C);  // Sonnenlänge
  float decl = asin(sin(L * PI / 180) * sin(23.44 * PI / 180)) * 180 / PI;

  float eqt = 229.18 * (0.000075 + 0.001868 * cos(M * PI / 180) - 0.032077 * sin(M * PI / 180));

  float noon = 12 + ((4 * lon - eqt) / 60);
  float H = acos((sin(-0.83 * PI / 180) - sin(lat * PI / 180) * sin(decl * PI / 180)) /
                 (cos(lat * PI / 180) * cos(decl * PI / 180))) * 180 / PI / 15;

  float sunrise = noon - H;
  float sunset = noon + H;

  sunrise_hour = (int)sunrise;
  sunrise_minute = (int)((sunrise - sunrise_hour) * 60);
  sunset_hour = (int)sunset;
  sunset_minute = (int)((sunset - sunset_hour) * 60);

  Serial.printf("Sonnenaufgang: %02d:%02d\n", sunrise_hour, sunrise_minute);
  Serial.printf("Sonnenuntergang: %02d:%02d\n", sunset_hour, sunset_minute);
}