Add solar charge controller integration and firmware

App:
- New DeviceRole.solar with its own BLE session/protocol/state
  (SolarSession, VanAlignSolarProtocol, SolarState), mirroring the
  leveling sensor but deliberately not wired into the Live Activity.
- BluetoothManager now keeps an in-memory history per metric (voltage,
  current, power) instead of a single primary-metric series; cleared on
  app restart by design, not persisted to disk.
- DeviceDetailView shows a channel picker above the history chart when a
  device has more than one chartable metric.
- AddDeviceView recognizes the solar service UUID during setup.
- DemoData gets a simulated solar device so the integration can be
  checked in the simulator without hardware.

Firmware:
- Add esp32_ble_solar.yaml (Votronic solar charge controller over BLE)
  and simulated variants (esp32_ble_sim.yaml, esp32_ble_solar_sim.yaml)
  for testing without a vehicle.
- esp32_ble.yaml: set flash_size/psram for the ESP32-S3 N16R8 module.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
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2026-09-05 00:04:20 +02:00
co-authored by Claude Sonnet 5
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+332
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@@ -0,0 +1,332 @@
# VanAlign Pro - Neigungsmessung über BLE (SIMULATION)
#
# Kopie von esp32_ble.yaml für den Fall, dass gerade kein MPU6050 zum
# Anschliessen vorhanden ist. Der `platform: mpu6050`-Sensor sowie der
# i2c-Bus wurden entfernt und durch Template-Sensoren ersetzt, die
# plausible, sich langsam ändernde Beschleunigungswerte erzeugen (ein
# gedachter Sensor, der gemütlich hin- und herschaukelt). Pitch/Roll,
# Kalibrierung und die BLE-Charakteristiken funktionieren dadurch exakt wie
# im Original - nur eben ohne angeschlossene Hardware.
#
# Name und Friendly Name sind bewusst auf "-sim" abgeändert, damit dieses
# Gerät im Netzwerk/BLE nicht mit einem echten VanAlign-Gerät kollidiert.
#
# Sobald wieder ein echter MPU6050 verfügbar ist, einfach esp32_ble.yaml
# weiterverwenden - diese Datei ist nur zum Testen der App/BLE-Anbindung.
esphome:
name: vanalign-sim
friendly_name: "VanAlign Pro (Sim)"
esp32:
board: esp32-s3-devkitc-1
flash_size: 16MB
framework:
type: esp-idf
# N16R8: 16 MB Flash + 8 MB PSRAM, beim S3 als Octal-PSRAM angebunden.
psram:
mode: octal
speed: 80MHz
logger:
level: WARN
espnow:
channel: 1
sensor:
# Simulierte Rohwerte anstelle des physischen MPU6050. Die Sensor-Lage
# (Pitch/Roll) wandert langsam und stetig, wie es ein tatsächlich leicht
# schaukelndes Fahrzeug/Werkstück tun würde (Perioden ~75s/~113s).
- platform: template
name: "MPU6050 Accel X (Sim)"
id: accel_x
internal: true
update_interval: 0.1s
lambda: |-
float t = millis() / 1000.0f;
float pitch_rad = (15.0f * sin(t / 12.0f)) * 3.14159265f / 180.0f;
float roll_rad = (10.0f * sin(t / 18.0f + 1.0f)) * 3.14159265f / 180.0f;
return -9.80665f * sin(roll_rad) * cos(pitch_rad);
- platform: template
name: "MPU6050 Accel Y (Sim)"
id: accel_y
internal: true
update_interval: 0.1s
lambda: |-
float t = millis() / 1000.0f;
float pitch_rad = (15.0f * sin(t / 12.0f)) * 3.14159265f / 180.0f;
return 9.80665f * sin(pitch_rad);
- platform: template
name: "MPU6050 Accel Z (Sim)"
id: accel_z
internal: true
update_interval: 0.1s
lambda: |-
float t = millis() / 1000.0f;
float pitch_rad = (15.0f * sin(t / 12.0f)) * 3.14159265f / 180.0f;
float roll_rad = (10.0f * sin(t / 18.0f + 1.0f)) * 3.14159265f / 180.0f;
return 9.80665f * cos(roll_rad) * cos(pitch_rad);
# Gyro-Werte werden nur zur Anzeige simuliert (kleine Winkelgeschwindigkeit
# passend zur Schaukelbewegung oben, kein realer Bezug nötig).
- platform: template
name: "MPU6050 Gyro X-Achse"
id: mpu_gyro_x
update_interval: 0.1s
lambda: |-
float t = millis() / 1000.0f;
return (10.0f / 18.0f) * cos(t / 18.0f + 1.0f) * 3.14159265f / 180.0f;
- platform: template
name: "MPU6050 Gyro Y-Achse"
id: mpu_gyro_y
update_interval: 0.1s
lambda: |-
float t = millis() / 1000.0f;
return (15.0f / 12.0f) * cos(t / 12.0f) * 3.14159265f / 180.0f;
- platform: template
name: "MPU6050 Gyro Z-Achse"
id: mpu_gyro_z
update_interval: 0.1s
lambda: |-
return 0.0f;
- platform: template
name: "Neigung Pitch"
id: pitch
icon: mdi:caravan
unit_of_measurement: "°"
accuracy_decimals: 1
update_interval: 0.1s
lambda: |-
if (isnan(id(accel_x).state) || isnan(id(accel_y).state) || isnan(id(accel_z).state)) {
return NAN;
}
float raw = atan2(id(accel_y).state, sqrt(pow(id(accel_x).state, 2) + pow(id(accel_z).state, 2))) * (180.0 / 3.14159265);
return raw - id(pitch_offset); // Offset wird hier subtrahiert
filters:
- sliding_window_moving_average:
window_size: 8
send_every: 1
- exponential_moving_average:
alpha: 0.2
- platform: template
name: "Neigung Roll"
id: roll
icon: mdi:axis-x-rotate-clockwise
unit_of_measurement: "°"
accuracy_decimals: 1
update_interval: 0.1s
lambda: |-
if (isnan(id(accel_x).state) || isnan(id(accel_z).state)) {
return NAN;
}
float raw = atan2(-id(accel_x).state, id(accel_z).state) * (180.0 / 3.14159265);
return raw - id(roll_offset); // Offset wird hier subtrahiert
filters:
- sliding_window_moving_average:
window_size: 8
send_every: 1
- exponential_moving_average:
alpha: 0.2
globals:
- id: pitch_offset
type: float
restore_value: yes
initial_value: '0.0'
- id: roll_offset
type: float
restore_value: yes
initial_value: '0.0'
# Die Einbaulage liegt im Gerät, nicht in den Apps: Sie beschreibt, wie der
# Sensor im Fahrzeug sitzt eine Eigenschaft des Einbaus, nicht des Telefons.
# Damit sehen iPhone, Uhr und Android dasselbe, ohne sie je einzeln zu
# bestimmen. Angewandt wird sie weiterhin in den Apps; das Gerät verwahrt sie
# nur, sonst rechneten ältere Clients die Korrektur ein zweites Mal.
- id: orientation_version
type: uint8_t
restore_value: yes
initial_value: '0'
- id: orientation_source
type: uint8_t
restore_value: yes
initial_value: '0'
- id: orientation_invert_long
type: bool
restore_value: yes
initial_value: 'false'
- id: orientation_invert_lat
type: bool
restore_value: yes
initial_value: 'false'
- id: orientation_twist
type: float
restore_value: yes
initial_value: '0.0'
- id: enable_captive
type: bool
restore_value: yes
initial_value: 'false'
esp32_ble_server:
services:
- uuid: 2a24b789-7aab-4535-af3e-ee76a35cc42d
advertise: true
characteristics:
- id: pitch_ble
uuid: cad48e28-7fbe-41cf-bae9-d77a6c233424
description: "Pitch"
read: true
value: !lambda |-
std::vector<unsigned char> v(sizeof(float));
float val = id(pitch).state;
memcpy(v.data(), &val, sizeof(float));
return v;
- id: roll_ble
uuid: cad48e28-7fbe-41cf-bae9-d77a6c233425
description: "Roll"
read: true
value: !lambda |-
std::vector<unsigned char> v(sizeof(float));
float val = id(roll).state;
memcpy(v.data(), &val, sizeof(float));
return v;
# Die gespeicherten Nullpunkte, zwei Floats. Daran erkennen die Apps,
# ob überhaupt schon kalibriert wurde.
- id: offsets_ble
uuid: cad48e28-7fbe-41cf-bae9-d77a6c233426
description: "Kalibrier-Offsets"
read: true
value: !lambda |-
std::vector<unsigned char> v(2 * sizeof(float));
float p = id(pitch_offset);
float r = id(roll_offset);
memcpy(v.data(), &p, sizeof(float));
memcpy(v.data() + sizeof(float), &r, sizeof(float));
return v;
# Die Einbaulage, acht Byte:
#
# 0 Version, 1 = gültig gesetzt, 0 = nie geschrieben
# 1 Längsachse: 0 = Pitch des Sensors, 1 = Roll des Sensors
# 2 längs umgekehrt (0/1)
# 3 quer umgekehrt (0/1)
# 4..7 Verdrehung um die Hochachse, float32, Grad
- id: orientation_ble
uuid: cad48e28-7fbe-41cf-bae9-d77a6c233428
description: "Einbaulage"
read: true
write: true
value: !lambda |-
std::vector<unsigned char> v(8, 0);
v[0] = id(orientation_version);
v[1] = id(orientation_source);
v[2] = id(orientation_invert_long) ? 1 : 0;
v[3] = id(orientation_invert_lat) ? 1 : 0;
float t = id(orientation_twist);
memcpy(v.data() + 4, &t, sizeof(float));
return v;
on_write:
then:
- lambda: |-
if (x.size() < 8 || x[0] != 1) {
ESP_LOGW("vanalign", "Einbaulage verworfen: %d Byte, Version %d",
(int) x.size(), x.empty() ? -1 : (int) x[0]);
return;
}
float t;
memcpy(&t, x.data() + 4, sizeof(float));
if (!std::isfinite(t) || fabsf(t) > 180.0f) {
ESP_LOGW("vanalign", "Einbaulage verworfen: Verdrehung %.1f", t);
return;
}
id(orientation_version) = 1;
id(orientation_source) = x[1];
id(orientation_invert_long) = x[2] != 0;
id(orientation_invert_lat) = x[3] != 0;
id(orientation_twist) = t;
ESP_LOGI("vanalign", "Einbaulage gespeichert: Quelle=%d laengs=%d quer=%d verdreht=%.1f",
(int) x[1], (int) x[2], (int) x[3], t);
- id: calib_ble
uuid: cad48e28-7fbe-41cf-bae9-d77a6c233427
description: "Kalibriere Neigung"
write: true
on_write:
then:
- lambda: |-
bool reset = !x.empty() && (x[0] == 0x00 || x[0] == '0');
if (reset) {
id(reset_calibration).execute();
} else {
id(calibrate_level).execute();
}
#web_server:
# port: 80
#ota:
# platform: web_server
#wifi:
# ap:
# ssid: "VanAlign-Setup"
# password: "kalibrierung"
script:
# Die aktuelle Lage wird zur neuen Null. Knopf und Bluetooth laufen hier
# zusammen, damit sie nicht auseinanderdriften.
- id: calibrate_level
then:
- lambda: |-
if (isnan(id(accel_x).state) || isnan(id(accel_y).state) || isnan(id(accel_z).state)) {
ESP_LOGW("vanalign", "Kalibrierung abgebrochen: keine Sensorwerte");
return;
}
id(pitch_offset) = atan2(id(accel_y).state, sqrt(pow(id(accel_x).state, 2) + pow(id(accel_z).state, 2))) * (180.0 / 3.14159265);
id(roll_offset) = atan2(-id(accel_x).state, id(accel_z).state) * (180.0 / 3.14159265);
ESP_LOGI("vanalign", "Kalibriert: pitch_offset=%.2f roll_offset=%.2f", id(pitch_offset), id(roll_offset));
- id: reset_calibration
then:
- lambda: |-
id(pitch_offset) = 0.0f;
id(roll_offset) = 0.0f;
ESP_LOGI("vanalign", "Kalibrierung zurückgesetzt");
button:
- platform: template
name: "Kalibriere Neigung"
id: calib_button
on_press:
- script.execute: calibrate_level
- platform: template
name: "Kalibrierung zurücksetzen"
id: calib_reset_button
on_press:
- script.execute: reset_calibration
- platform: restart
name: "ESP Restart"
text_sensor:
- platform: template
name: "Firmware Version"
id: firmware_version
icon: mdi:tag
lambda: |-
return {"v1.0.2-sim"};