from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import time
import math
import network # für WLAN Object 
from umqtt.robust import MQTTClient #für den MQTT Client 
import ujson #zum generieren eines JSON Strings 

#display einrichten
i2c = I2C(0, scl = Pin(22), sda= Pin(21))
oled_widht= 128
oled_height =64

display = ssd1306.SSD1306_I2C(oled_widht, oled_height, i2c)


#WIFI connection
display.text('Connecting', 0, 0)
display.show()

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF) #WLAN Object
sta_if.active(True) #activate Wlan
sta_if.connect('Wokwi-GUEST','')
punkt='.'
while  not sta_if.isconnected():
    display.text(punkt, 0, 15)
    display.show()
    punkt=punkt + '.'
    if len(punkt)>3:
        punkt='.'
        display.fill(0)
        display.text('Connecting', 0, 0)
    print(".", end = "")
    time.sleep(0.1)


display.fill(0)
display.show()
display.text('Wifi Connected', 0, 0)
display.show()
print("WIFI connected")


#MQTT Setup
SERVER = "industrial.api.ubidots.com"
port = 1883
client_name = "Display2"
topic_x = b"/v1.6/devices/raumlage/angle_x"
topic_y = b"/v1.6/devices/raumlage/angle_y"
topic_z = b"/v1.6/devices/raumlage/angle_z"
token = "BBUS-4BrQmCUCJ42jwe0UOC9goTfYD3QDld"

#MQTT client Object
client = MQTTClient(client_name, SERVER, port, user=token, password=token)

#Deklaration der Winkel:
angle_y = -998
angle_x =-997
angle_z=-999

#callbackfunktion, liest die msg von server aus und übergibt die var
def sub_cb(topic, msg):
    #abfrage welches topic, um die msg dem richtigen Winkel zuzuordnen
    if topic==topic_x:
        a=ujson.loads(msg)
        global angle_x
        angle_x= a["value"]

    elif topic==topic_y:
        b=ujson.loads(msg)
        global angle_y
        angle_y= b["value"]

    elif topic==topic_z:
        c=ujson.loads(msg)
        global angle_z
        angle_z= c["value"]

#funktion um in der Programmierung 0|0 in der mitte zu haben, hilfe für mich
def sys(x,y):
    x_display=(128/2)+x
    y_display=(64/2)-y
    return x_display, y_display


#berechnung der x koordinate der Linie
def x_coordinate(rot_y):
    rot_y_rad=math.radians(rot_y)
    x=30*math.cos(rot_y_rad)
    return x
#berechnung der y koordinate der Linie
def y_coordinate(rot_y):
    rot_y_rad=math.radians(rot_y)
    y=30*math.sin(rot_y_rad)
    return y

client.set_callback(sub_cb)

#loop
while True: 
    #verbindung mit server und subscribtions zu den topics
    client.connect()
    client.subscribe(topic_x)
    client.check_msg()
    time.sleep(0.1)
    client.subscribe(topic_y)
    client.check_msg()
    time.sleep(0.1)
    client.subscribe(topic_z)
    client.check_msg()

    client.disconnect()
    time.sleep(2)
    #am display
    display.fill(0)
    #variablen für die koordinaten der  Grundline
    x1, y1 = sys(x_coordinate(angle_y), y_coordinate(angle_y))
    x2, y2 = sys(-x_coordinate(angle_y), -y_coordinate(angle_y))

    #variablen für die koordinaten der 2. linie, steht im rechten winkel auf die erste, versuch 2. drehachse
    x1_2, y1_2 = sys(x_coordinate(angle_y+90), y_coordinate(angle_y+90))
    x2_2, y2_2 = sys(-x_coordinate(angle_y+90), -y_coordinate(angle_y+90))

    #zeichen der linien am Bilschirm
    display.line(int(x1), int(y1), int(x2), int(y2), 1)
    display.line(int(x1_2), int(y1_2), int(x2_2), int(y2_2), 1)
    display.show()
    print(x1, y1)