BiasFandClaude Opus 5
58de005fa7
Die Ursache, belegt statt vermutet. Im Referenzprojekt gibt es einen Bericht von genau dieser Box - einer Maentum/Plug-in Festival IceCube Dual (Gruni22/alpicool_ha_ble#20). Dort galt: Solltemperatur ändern geht, Ein- und Ausschalten nicht. Genau unser Bild. Der Grund ist nicht das Paket, sondern der Schreibvorgang. Die Box nimmt nur die 20 Nutzbytes der Standard-MTU je Schreibvorgang an. Der kurze Temperaturbefehl hat sieben Byte und geht durch, der Einstellungsblock hat 31 und wird abgelehnt. Wir haben bisher nach der ausgehandelten MTU aufgeteilt - und die ist unter iOS weit grösser als 20, also wurde nie aufgeteilt. Jetzt gilt für die Kühlbox die Grenze der Box, nicht die der Verbindung: 31 Byte gehen als 20 und 11 raus, mit der üblichen Pause dazwischen. Das mitgeschnittene Paket aus dem Bericht steht als Prüfung im Testlauf. Unsere Erzeugung trifft es byteweise - Längenbyte, Datenblock, rechte Zone, Prüfsumme -, es scheiterte also wirklich nur am Schreiben. Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
890 lines
44 KiB
Swift
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44 KiB
Swift
import Foundation
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var failures = 0
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func check(_ name: String, _ condition: Bool, _ detail: String = "") {
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if condition { print(" ok \(name)") }
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else { failures += 1; print(" FAIL \(name) \(detail)") }
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}
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func checkEqual<T: Equatable>(_ name: String, _ actual: T?, _ expected: T?) {
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check(name, actual == expected, "-> got \(String(describing: actual)), want \(String(describing: expected))")
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}
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func hex(_ bytes: [UInt8]) -> String { bytes.map { String(format: "%02x", $0) }.joined() }
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func round2(_ v: Double) -> Double { (v * 100).rounded() / 100 }
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// MARK: 1 – AES-CTR gegen NIST SP 800-38A F.5.1
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print("AES-128-CTR (NIST SP 800-38A F.5.1)")
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let nistKey = "2b7e151628aed2a6abf7158809cf4f3c".hexBytes!
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let nistCounter = "f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9fafbfcfdfeff".hexBytes!
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let nistPlain = "6bc1bee22e409f96e93d7e117393172a".hexBytes!
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let nistCipher = AESCounterMode.crypt(nistPlain, key: nistKey, nonce: nistCounter)
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checkEqual("Block 1 stimmt mit dem Referenzvektor überein",
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nistCipher.map(hex), "874d6191b620e3261bef6864990db6ce")
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// MARK: 2 – BitReader
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print("\nBitReader")
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var reader = BitReader([0xB5, 0x03])
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checkEqual("read(3) liest die untersten Bits zuerst", reader.read(3), 5)
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checkEqual("read(5) setzt bitgenau fort", reader.read(5), 22)
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checkEqual("read(8) liest das zweite Byte", reader.read(8), 3)
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checkEqual("read hinter dem Ende liefert nil", reader.read(1), nil)
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var na = BitReader([0xFF, 0xFF])
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checkEqual("readOptional erkennt den NA-Wert", na.readOptional(16), nil)
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var signed = BitReader([0xFF, 0x7F, 0x9C, 0xFF, 0xFF, 0xFF])
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checkEqual("readOptionalSigned erkennt 0x7FFF als NA", signed.readOptionalSigned(16), nil)
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checkEqual("readOptionalSigned dekodiert -100", signed.readOptionalSigned(16), -100)
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checkEqual("readOptionalSigned dekodiert -1", signed.readOptionalSigned(16), -1)
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// MARK: 3 – Victron Solarladeregler, kompletter Weg
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print("\nVictron Advertisement – Solarladeregler (0x01)")
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/// Packt Felder so, wie Victron sie sendet: LSB zuerst, ohne Byte-Ausrichtung.
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struct BitWriter {
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private var bits: [UInt8] = []
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mutating func write(_ value: UInt32, _ width: Int) {
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for i in 0..<width { bits.append(UInt8((value >> UInt32(i)) & 1)) }
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}
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var bytes: [UInt8] {
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var out = [UInt8](repeating: 0, count: (bits.count + 7) / 8)
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for (index, bit) in bits.enumerated() where bit == 1 {
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out[index / 8] |= 1 << UInt8(index % 8)
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}
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return out
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}
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}
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let deviceKey = "aa112233445566778899aabbccddeeff".hexBytes!
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var writer = BitWriter()
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writer.write(3, 8) // Zustand: Bulk
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writer.write(0, 8) // kein Fehler
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writer.write(1345, 16) // 13,45 V
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writer.write(152, 16) // 15,2 A
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writer.write(234, 16) // 2,34 kWh
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writer.write(210, 16) // 210 W
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writer.write(0x1FF, 9) // Laststrom nicht verfügbar
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let plaintext = writer.bytes
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let nonce: UInt16 = 0x1234
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var counterBlock = [UInt8](repeating: 0, count: 16)
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counterBlock[0] = UInt8(nonce & 0xFF)
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counterBlock[1] = UInt8(nonce >> 8)
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let encrypted = AESCounterMode.crypt(plaintext, key: deviceKey, nonce: counterBlock)!
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var advertisement: [UInt8] = [0xE1, 0x02, 0x10, 0x00, 0x4C, 0xA0, 0x01,
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UInt8(nonce & 0xFF), UInt8(nonce >> 8), deviceKey[0]]
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advertisement += encrypted
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let solar = try? VictronAdvertisement.decode(manufacturerData: Data(advertisement),
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key: deviceKey,
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deviceID: UUID(),
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rssi: -55)
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func value(_ snapshot: DeviceSnapshot?, _ key: String) -> Double? {
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snapshot?.metrics.first { $0.key == key }?.value
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}
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check("Advertisement wird dekodiert", solar != nil)
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checkEqual("Zustand als Klartext", solar?.state, "Konstantstrom (Bulk)")
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checkEqual("kein Fehler gemeldet", solar?.fault, nil)
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checkEqual("Batteriespannung", value(solar, "battery_voltage").map(round2), 13.45)
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checkEqual("Ladestrom", value(solar, "battery_current").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 15.2)
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checkEqual("Tagesertrag", value(solar, "yield_today"), 2.34)
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checkEqual("PV-Leistung", value(solar, "pv_power"), 210)
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checkEqual("Laststrom bleibt leer (NA)", value(solar, "load_current"), nil)
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checkEqual("PV-Leistung ist der Hauptwert", solar?.primaryMetric?.key, "pv_power")
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var wrongKey = deviceKey; wrongKey[0] = 0x00
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do {
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_ = try VictronAdvertisement.decode(manufacturerData: Data(advertisement),
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key: wrongKey, deviceID: UUID(), rssi: nil)
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check("falscher Schlüssel wird abgewiesen", false)
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} catch {
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check("falscher Schlüssel wird abgewiesen", true)
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}
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// MARK: 4 – Victron Orion XS
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print("\nVictron Advertisement – Orion XS (0x0F)")
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var xsWriter = BitWriter()
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xsWriter.write(3, 8) // Bulk
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xsWriter.write(0, 8)
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xsWriter.write(1420, 16) // Ausgang 14,20 V
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xsWriter.write(180, 16) // 18,0 A
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xsWriter.write(1310, 16) // Eingang 13,10 V
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xsWriter.write(210, 16) // 21,0 A
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xsWriter.write(0x00000002, 32) // "Per Schalter ausgeschaltet"
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let xsPlain = xsWriter.bytes
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let xsEncrypted = AESCounterMode.crypt(xsPlain, key: deviceKey, nonce: counterBlock)!
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// Rahmen wie vom echten Orion XS: Produkt-ID 0xA3F0, Datensatztyp 0x0F.
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var xsAdvert: [UInt8] = [0xE1, 0x02, 0x10, 0x00, 0xF0, 0xA3, 0x0F,
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UInt8(nonce & 0xFF), UInt8(nonce >> 8), deviceKey[0]]
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xsAdvert += xsEncrypted
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let xs = try? VictronAdvertisement.decode(manufacturerData: Data(xsAdvert),
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key: deviceKey, deviceID: UUID(), rssi: nil)
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let xsEnvelope = VictronAdvertisement.envelope(from: Data(xsAdvert))
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checkEqual("Produkt-ID aus dem Rahmen", xsEnvelope?.productID, 0xA3F0)
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checkEqual("Datensatztyp aus dem Rahmen", xsEnvelope?.recordType, 0x0F)
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checkEqual("Nonce aus dem Rahmen", xsEnvelope?.nonce, nonce)
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checkEqual("Prüfbyte aus dem Rahmen", xsEnvelope?.keyCheckByte, deviceKey[0])
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checkEqual("Nutzdaten sind 14 Byte lang", xsEnvelope?.ciphertext.count, 14)
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checkEqual("Ausgangsspannung", value(xs, "output_voltage").map(round2), 14.20)
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checkEqual("Ladestrom", value(xs, "output_current").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 18.0)
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checkEqual("Eingangsspannung", value(xs, "input_voltage").map(round2), 13.10)
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checkEqual("Ladeleistung wird gerechnet", value(xs, "output_power").map { ($0).rounded() }, 256)
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checkEqual("Abschaltgrund im Klartext", xs?.offReasons.first, "Per Schalter ausgeschaltet")
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// MARK: 4b – Echtes Advertisement eines Orion XS
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// Aus der Diagnoseansicht der App abgelesen. Ohne Schlüssel lässt sich der
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// Inhalt nicht prüfen, wohl aber der Rahmen – und genau dort war der Fehler.
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print("\nVictron Advertisement – echter Rahmen vom Gerät")
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let realFrame = "E1 02 10 00 F0 A3 0F 17 28 3C 81 9C 8F 42 FC 94 5F 4D 59 C9 F8 73 DB 48".hexBytes!
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let realEnvelope = VictronAdvertisement.envelope(from: Data(realFrame))
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check("wird als Victron erkannt", realEnvelope != nil)
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checkEqual("Datensatztyp ist Orion XS", realEnvelope?.recordType, 0x0F)
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checkEqual("Produkt-ID", realEnvelope?.productID, 0xA3F0)
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checkEqual("Nonce", realEnvelope?.nonce, 0x2817)
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checkEqual("Prüfbyte des Schlüssels", realEnvelope?.keyCheckByte, 0x3C)
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checkEqual("Nutzdaten passen genau auf einen Orion-XS-Datensatz",
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realEnvelope?.ciphertext.count, 14)
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// MARK: 5 – Daly, klassisches Protokoll
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print("\nDaly A5-Protokoll")
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let request = [UInt8](DalyProtocol.requestFrame(.soc))
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checkEqual("Anfragerahmen ist 13 Byte lang", request.count, 13)
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checkEqual("Prüfsumme der Anfrage", request.last, 0xBD)
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/// Baut eine Antwort so, wie das BMS sie schickt.
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func dalyResponse(command: UInt8, payload: [UInt8]) -> [UInt8] {
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var frame: [UInt8] = [0xA5, 0x01, command, 0x08] + payload
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frame.append(frame.reduce(0) { UInt8(($0 &+ $1) & 0xFF) })
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return frame
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}
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// 13,42 V · 25,0 A Ladung · 87,5 %
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let socPayload: [UInt8] = [0x00, 0x86, 0x00, 0x86, 0x76, 0x2A, 0x03, 0x6B]
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// 30000 + 250 = 30250 = 0x765A -> +25,0 A ; SOC 875 = 0x036B -> 87,5 %
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var stream = dalyResponse(command: 0x90, payload: socPayload)
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stream += dalyResponse(command: 0x91, payload: [0x0D, 0x12, 0x03, 0x0C, 0xFE, 0x07, 0x00, 0x00])
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stream += dalyResponse(command: 0x92, payload: [0x40, 0x01, 0x3E, 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00])
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stream += dalyResponse(command: 0x95, payload: [0x01, 0x0C, 0xFE, 0x0D, 0x00, 0x0D, 0x12, 0x00])
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let (frames, remainder) = DalyProtocol.extractA5Frames(from: stream)
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checkEqual("alle vier Rahmen erkannt", frames.count, 4)
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checkEqual("nichts bleibt übrig", remainder.count, 0)
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var state = DalyState()
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for frame in frames { state.apply(frame) }
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let bms = state.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
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func bmsValue(_ key: String) -> Double? { bms.metrics.first { $0.key == key }?.value }
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checkEqual("Gesamtspannung", bmsValue("voltage").map { ($0 * 100).rounded() / 100 }, 13.4)
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checkEqual("Strom mit Offset 30000", bmsValue("current").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 25.0)
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checkEqual("Ladezustand", bmsValue("soc").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 87.5)
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checkEqual("Zell-Differenz in mV", bmsValue("cell_delta"), 20)
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checkEqual("höchste Zelle", bmsValue("cell_max"), 3.346)
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checkEqual("Temperatur", bmsValue("temp_max"), 24)
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checkEqual("Zustand aus dem Strom abgeleitet", bms.state, "Lädt")
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checkEqual("drei Zellspannungen aus Rahmen 0x95", bms.cellVoltages.count, 3)
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// Halber Rahmen am Ende muss aufgehoben werden.
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let partial = Array(stream.prefix(13 + 6))
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let (someFrames, rest) = DalyProtocol.extractA5Frames(from: partial)
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checkEqual("vollständiger Rahmen wird ausgewertet", someFrames.count, 1)
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check("angefangener Rahmen bleibt im Puffer", rest.count >= 6)
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// Kaputte Prüfsumme darf nicht durchrutschen.
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var corrupted = dalyResponse(command: 0x90, payload: socPayload)
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corrupted[12] ^= 0xFF
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checkEqual("falsche Prüfsumme wird verworfen",
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DalyProtocol.extractA5Frames(from: corrupted).frames.count, 0)
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// MARK: 6 – Daly Modbus
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print("\nDaly Modbus-Protokoll")
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let modbusRequest = [UInt8](DalyProtocol.modbusReadFrame())
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checkEqual("Anfrage beginnt korrekt", Array(modbusRequest.prefix(6)), [0xD2, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3E])
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print(" CRC16 der Anfrage: \(hex(Array(modbusRequest.suffix(2))))")
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// Antwort mit vier Zellen und einem Temperaturfühler bauen.
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var registers = [UInt16](repeating: 0, count: 62)
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registers[0] = 3320; registers[1] = 3325; registers[2] = 3318; registers[3] = 3330
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registers[48] = 64 // 24 °C
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registers[56] = 133 // 13,3 V
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registers[57] = 29750 // -25,0 A
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registers[58] = 642 // 64,2 %
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var body: [UInt8] = [0xD2, 0x03, UInt8(registers.count * 2)]
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for register in registers { body.append(UInt8(register >> 8)); body.append(UInt8(register & 0xFF)) }
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let responseCRC = DalyProtocol.crc16Modbus(body)
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body.append(UInt8(responseCRC & 0xFF)); body.append(UInt8(responseCRC >> 8))
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let parsed = DalyProtocol.parseModbusResponse(body)
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checkEqual("62 Register gelesen", parsed?.count, 62)
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var modbusState = DalyState()
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modbusState.apply(registers: parsed ?? [])
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let modbusSnapshot = modbusState.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
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func modbusValue(_ key: String) -> Double? { modbusSnapshot.metrics.first { $0.key == key }?.value }
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checkEqual("nur belegte Zellen zählen", modbusSnapshot.cellVoltages.count, 4)
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checkEqual("Spannung", modbusValue("voltage").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 13.3)
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checkEqual("Entladestrom ist negativ", modbusValue("current").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, -25.0)
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checkEqual("Ladezustand", modbusValue("soc").map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 64.2)
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checkEqual("Zell-Differenz", modbusValue("cell_delta"), 12)
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checkEqual("Zustand aus negativem Strom", modbusSnapshot.state, "Entlädt")
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var truncated = body; truncated.removeLast(30)
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checkEqual("unvollständige Antwort wird nicht ausgewertet",
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DalyProtocol.parseModbusResponse(truncated) == nil, true)
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var badCRC = body; badCRC[body.count - 1] ^= 0xFF
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checkEqual("falscher CRC wird verworfen",
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DalyProtocol.parseModbusResponse(badCRC) == nil, true)
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// MARK: 7 – JBD / Xiaoxiang (WattCycle)
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print("\nJBD-Protokoll")
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let jbdRequest = [UInt8](JBDProtocol.requestFrame(.basicInfo))
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checkEqual("Anfragerahmen Basisinfo", jbdRequest, [0xDD, 0xA5, 0x03, 0x00, 0xFF, 0xFD, 0x77])
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checkEqual("Anfragerahmen Zellspannungen",
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[UInt8](JBDProtocol.requestFrame(.cellVoltages)),
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[0xDD, 0xA5, 0x04, 0x00, 0xFF, 0xFC, 0x77])
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/// Baut eine Antwort, wie das BMS sie schickt.
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func jbdResponse(command: UInt8, payload: [UInt8]) -> [UInt8] {
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let body: [UInt8] = [0x00, UInt8(payload.count)] + payload
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let sum = JBDProtocol.checksum(over: body)
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return [0xDD, command] + body + [UInt8(sum >> 8), UInt8(sum & 0xFF), 0x77]
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}
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// 13,25 V · -12,80 A (Entladung) · 88 % · 4 Zellen · 1 Fühler bei 23,0 °C
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var basic: [UInt8] = []
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basic += [0x05, 0x2D] // 1325 -> 13,25 V
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basic += [0xFB, 0x00] // -1280 -> -12,80 A
|
||
basic += [0x44, 0xC0] // 17600 -> 176,00 Ah Rest
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||
basic += [0x4E, 0x20] // 20000 -> 200,00 Ah nominal
|
||
basic += [0x00, 0x2A] // 42 Zyklen
|
||
basic += [0x00, 0x00] // Produktionsdatum
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||
basic += [0x00, 0x00, 0x00, 0x00] // Balancer
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||
basic += [0x00, 0x00] // keine Schutzabschaltung
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basic += [0x16] // Softwareversion
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basic += [0x58] // 88 %
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basic += [0x03] // beide MOSFET an
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basic += [0x04] // 4 Zellen
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basic += [0x01] // 1 Fühler
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basic += [0x0B, 0x99] // 2969 -> (2969-2731)/10 = 23,8 °C
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let cells: [UInt8] = [0x0C, 0xFE, 0x0D, 0x12, 0x0D, 0x00, 0x0C, 0xF8]
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||
var jbdStream = jbdResponse(command: 0x03, payload: basic)
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jbdStream += jbdResponse(command: 0x04, payload: cells)
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let (jbdFrames, jbdRest) = JBDProtocol.extractFrames(from: jbdStream)
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checkEqual("beide Rahmen erkannt", jbdFrames.count, 2)
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checkEqual("nichts bleibt übrig", jbdRest.count, 0)
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var jbd = JBDState()
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for frame in jbdFrames { jbd.apply(frame) }
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let jbdSnapshot = jbd.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
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func jbdValue(_ key: String) -> Double? { jbdSnapshot.metrics.first { $0.key == key }?.value }
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||
checkEqual("Spannung", jbdValue("voltage").map(round2), 13.25)
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checkEqual("Entladestrom ist negativ", jbdValue("current").map(round2), -12.80)
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checkEqual("Ladezustand", jbdValue("soc"), 88)
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checkEqual("Restkapazität", jbdValue("capacity").map(round2), 176.0)
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checkEqual("Nennkapazität", jbdValue("capacity_nominal").map(round2), 200.0)
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checkEqual("Ladezyklen", jbdValue("cycles"), 42)
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checkEqual("Temperatur aus Zehntel-Kelvin", jbdSnapshot.temperatures.first.map(round2), 23.8)
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||
checkEqual("vier Zellspannungen", jbdSnapshot.cellVoltages.count, 4)
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||
checkEqual("höchste Zelle", jbdValue("cell_max"), 3.346)
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checkEqual("Zell-Differenz", jbdValue("cell_delta"), 26)
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checkEqual("Zustand aus negativem Strom", jbdSnapshot.state, "Entlädt")
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checkEqual("keine Störung gemeldet", jbdSnapshot.fault, nil)
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// Schutzabschaltung und gesperrte MOSFET
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var tripped = basic
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tripped[16] = 0x00; tripped[17] = 0x02 // Zellunterspannung
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tripped[20] = 0x01 // nur Laden erlaubt
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var trippedState = JBDState()
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for frame in JBDProtocol.extractFrames(from: jbdResponse(command: 0x03, payload: tripped)).frames {
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trippedState.apply(frame)
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}
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let trippedSnapshot = trippedState.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
|
||
checkEqual("Schutzabschaltung im Klartext", trippedSnapshot.fault, "Zellunterspannung")
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checkEqual("gesperrtes Entladen wird gemeldet", trippedSnapshot.offReasons.first, "Entladen gesperrt")
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||
// Kaputte Prüfsumme und angefangene Rahmen
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var brokenJBD = jbdResponse(command: 0x03, payload: basic)
|
||
brokenJBD[brokenJBD.count - 2] ^= 0xFF
|
||
checkEqual("falsche Prüfsumme wird verworfen",
|
||
JBDProtocol.extractFrames(from: brokenJBD).frames.count, 0)
|
||
let halfJBD = Array(jbdStream.prefix(jbdStream.count - 4))
|
||
checkEqual("nur der vollständige Rahmen wird ausgewertet",
|
||
JBDProtocol.extractFrames(from: halfJBD).frames.count, 1)
|
||
|
||
// MARK: 8 – WattCycle
|
||
print("\nWattCycle-Protokoll")
|
||
|
||
// Die Anfragerahmen sind gegen die Referenzimplementierung nachgerechnet
|
||
// (frabnet/esphome-wattcycle-ble): CRC16 über die ersten acht Byte.
|
||
checkEqual("Anfragerahmen Messwerte (DP 0x008C)",
|
||
[UInt8](WattCycleProtocol.requestFrame(.analog)),
|
||
[0x1E, 0x00, 0x01, 0x03, 0x00, 0x8C, 0x00, 0x00, 0xB1, 0x44, 0x0D])
|
||
checkEqual("Anfragerahmen Produktdaten (DP 0x0092)",
|
||
[UInt8](WattCycleProtocol.requestFrame(.product)),
|
||
[0x1E, 0x00, 0x01, 0x03, 0x00, 0x92, 0x00, 0x00, 0xB7, 0x24, 0x0D])
|
||
checkEqual("Freischalttext ist \"HiLink\"",
|
||
[UInt8](WattCycleProtocol.authPayload),
|
||
[0x48, 0x69, 0x4C, 0x69, 0x6E, 0x6B])
|
||
|
||
/// Baut eine Antwort, wie der Akku sie schickt.
|
||
func wattResponse(datapoint: UInt16, payload: [UInt8]) -> [UInt8] {
|
||
var frame: [UInt8] = [0x7E, 0x00, 0x01, 0x03,
|
||
UInt8(datapoint >> 8), UInt8(datapoint & 0xFF),
|
||
UInt8(payload.count >> 8), UInt8(payload.count & 0xFF)]
|
||
frame += payload
|
||
let crc = DalyProtocol.crc16Modbus(frame)
|
||
frame += [UInt8(crc >> 8), UInt8(crc & 0xFF), 0x0D]
|
||
return frame
|
||
}
|
||
|
||
// 4 Zellen, 4 Fühler (MOSFET, Platine, 2 Zellfühler), 13,28 V, -25,4 A, 76 %
|
||
var analog: [UInt8] = [0x04]
|
||
analog += [0x0C, 0xFE, 0x0D, 0x12, 0x0D, 0x00, 0x0C, 0xF8] // 3326/3346/3328/3320 mV
|
||
analog += [0x04] // vier Fühler
|
||
analog += [0x0B, 0x8E] // MOSFET 2958 -> 22,8 °C
|
||
analog += [0x0B, 0x84] // Platine 2948 -> 21,8 °C
|
||
analog += [0x0B, 0x7A, 0x0B, 0x70] // Zellen 20,8 / 19,8 °C
|
||
analog += [0xC0, 0xFE] // Strom: negativ, Zehntel, 254 -> -25,4 A
|
||
analog += [0x05, 0x30] // 1328 -> 13,28 V
|
||
analog += [0x05, 0xF0] // Rest 1520 -> 152,0 Ah
|
||
analog += [0x07, 0xD0] // Geladen 2000 -> 200,0 Ah
|
||
analog += [0x00, 0x2F] // 47 Zyklen
|
||
analog += [0x07, 0xD0] // Nennkapazität 200,0 Ah
|
||
analog += [0x00, 0x4C] // 76 %
|
||
|
||
var product = [UInt8](repeating: 0, count: 60)
|
||
for (index, byte) in Array("WC-12100BT v1.4".utf8).enumerated() { product[index] = byte }
|
||
for (index, byte) in Array("WattCycle".utf8).enumerated() { product[20 + index] = byte }
|
||
for (index, byte) in Array("WTaEaAA25342229".utf8).enumerated() { product[40 + index] = byte }
|
||
|
||
var wattStream = wattResponse(datapoint: 0x008C, payload: analog)
|
||
wattStream += wattResponse(datapoint: 0x0092, payload: product)
|
||
|
||
let (wattFrames, wattRest) = WattCycleProtocol.extractFrames(from: wattStream)
|
||
checkEqual("beide Rahmen erkannt", wattFrames.count, 2)
|
||
checkEqual("nichts bleibt übrig", wattRest.count, 0)
|
||
|
||
var watt = WattCycleState()
|
||
for frame in wattFrames { watt.apply(frame) }
|
||
let wattSnapshot = watt.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
|
||
func wattValue(_ key: String) -> Double? { wattSnapshot.metrics.first { $0.key == key }?.value }
|
||
checkEqual("Spannung", wattValue("voltage").map(round2), 13.28)
|
||
checkEqual("Entladestrom aus dem Sonderformat", wattValue("current").map(round2), -25.4)
|
||
checkEqual("Ladezustand", wattValue("soc"), 76)
|
||
checkEqual("Restkapazität", wattValue("capacity").map(round2), 152.0)
|
||
checkEqual("geladene Kapazität", wattValue("capacity_total").map(round2), 200.0)
|
||
checkEqual("Nennkapazität", wattValue("capacity_design").map(round2), 200.0)
|
||
checkEqual("Ladezyklen", wattValue("cycles"), 47)
|
||
checkEqual("vier Zellspannungen", wattSnapshot.cellVoltages.count, 4)
|
||
checkEqual("höchste Zelle", wattValue("cell_max"), 3.346)
|
||
checkEqual("Zell-Differenz", wattValue("cell_delta").map { $0.rounded() }, 26)
|
||
checkEqual("MOSFET-Temperatur aus Zehntel-Kelvin", wattValue("temp_mos").map(round2), 22.8)
|
||
checkEqual("Platinentemperatur", wattValue("temp_pcb").map(round2), 21.8)
|
||
checkEqual("nur die Zellfühler landen in den Temperaturen", wattSnapshot.temperatures.count, 2)
|
||
checkEqual("Zustand aus negativem Strom", wattSnapshot.state, "Entlädt")
|
||
checkEqual("Modell aus den Produktdaten", wattSnapshot.info.first?.value, "WC-12100BT v1.4")
|
||
checkEqual("Seriennummer", wattSnapshot.info.last?.value, "WTaEaAA25342229")
|
||
|
||
// Ladestrom ohne Nachkommastelle: Bit 7 und Bit 6 aus.
|
||
checkEqual("positiver Strom ohne Zehntel", WattCycleProtocol.current(high: 0x00, low: 0x2A), 42)
|
||
checkEqual("positiver Strom mit Zehnteln", WattCycleProtocol.current(high: 0x40, low: 0x2A), 4.2)
|
||
|
||
// Kaputte Prüfsumme, falsches Endbyte, angefangener Rahmen
|
||
var brokenWatt = wattResponse(datapoint: 0x008C, payload: analog)
|
||
brokenWatt[brokenWatt.count - 2] ^= 0xFF
|
||
checkEqual("falsche Prüfsumme wird verworfen",
|
||
WattCycleProtocol.extractFrames(from: brokenWatt).frames.count, 0)
|
||
var badTail = wattResponse(datapoint: 0x008C, payload: analog)
|
||
badTail[badTail.count - 1] = 0x00
|
||
checkEqual("falsches Endbyte wird verworfen",
|
||
WattCycleProtocol.extractFrames(from: badTail).frames.count, 0)
|
||
let halfWatt = Array(wattStream.prefix(wattStream.count - 5))
|
||
checkEqual("nur der vollständige Rahmen wird ausgewertet",
|
||
WattCycleProtocol.extractFrames(from: halfWatt).frames.count, 1)
|
||
|
||
// Fehlerantwort des Geräts darf keine Werte setzen.
|
||
var errorFrame = wattResponse(datapoint: 0x008C, payload: [])
|
||
errorFrame[3] = 0x86
|
||
let recrc = DalyProtocol.crc16Modbus(Array(errorFrame[0..<(errorFrame.count - 3)]))
|
||
errorFrame[errorFrame.count - 3] = UInt8(recrc >> 8)
|
||
errorFrame[errorFrame.count - 2] = UInt8(recrc & 0xFF)
|
||
var errorState = WattCycleState()
|
||
for frame in WattCycleProtocol.extractFrames(from: errorFrame).frames { errorState.apply(frame) }
|
||
checkEqual("Fehlerantwort liefert keine Werte", errorState.hasUsableData, false)
|
||
|
||
// MARK: 9 – Alpicool-Kühlbox (Plug-in Festivals IceCube u.a.)
|
||
print("\nAlpicool-Protokoll")
|
||
|
||
// Die beiden festen Pakete aus der Referenzimplementierung; sie belegen
|
||
// zugleich, dass die allgemeine Prüfsummenregel für sie gilt.
|
||
checkEqual("Anmeldepaket", [UInt8](AlpicoolProtocol.packet(.bind)),
|
||
[0xFE, 0xFE, 0x03, 0x00, 0x01, 0xFF])
|
||
checkEqual("Abfragepaket", [UInt8](AlpicoolProtocol.packet(.query)),
|
||
[0xFE, 0xFE, 0x03, 0x01, 0x02, 0x00])
|
||
|
||
func alpicoolResponse(command: UInt8, payload: [UInt8]) -> [UInt8] {
|
||
var packet: [UInt8] = [0xFE, 0xFE, UInt8(payload.count + 3), command] + payload
|
||
let sum = AlpicoolProtocol.checksum(packet)
|
||
packet += [UInt8(sum >> 8), UInt8(sum & 0xFF)]
|
||
return packet
|
||
}
|
||
|
||
// Einzonen-Box: aus? nein · an · Eco · Soll 4 °C · ist 6 °C · 87 % · 12,7 V
|
||
var fridgePayload: [UInt8] = [
|
||
0x00, // Bedienfeld frei
|
||
0x01, // eingeschaltet
|
||
0x01, // Eco
|
||
0x00, // Batteriewächter niedrig
|
||
0x04, // Soll 4 °C
|
||
0x14, // Grenze oben 20 °C
|
||
0xE2, // Grenze unten -30 °C
|
||
0x01, // Rückschaltdifferenz
|
||
0x00, // Anlaufverzögerung
|
||
0x00, // Celsius
|
||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||
0x06, // Ist 6 °C
|
||
0x57, // 87 %
|
||
0x0C, 0x07, // 12,7 V
|
||
]
|
||
let fridgeStream = alpicoolResponse(command: 0x01, payload: fridgePayload)
|
||
let (fridgeFrames, fridgeRest) = AlpicoolProtocol.extractFrames(from: fridgeStream)
|
||
checkEqual("Statusrahmen erkannt", fridgeFrames.count, 1)
|
||
checkEqual("nichts bleibt übrig", fridgeRest.count, 0)
|
||
|
||
var fridge = AlpicoolState()
|
||
for frame in fridgeFrames { fridge.apply(frame) }
|
||
checkEqual("eingeschaltet", fridge.isPoweredOn, true)
|
||
checkEqual("Eco-Modus", fridge.isEco, true)
|
||
checkEqual("Isttemperatur", fridge.leftCurrent, 6)
|
||
checkEqual("Solltemperatur", fridge.leftTarget, 4)
|
||
checkEqual("negative Untergrenze als Zweierkomplement", fridge.temperatureMin, -30)
|
||
checkEqual("Bordspannung aus Vor- und Nachkommabyte", fridge.batteryVolts.map(round2), 12.7)
|
||
checkEqual("Batterieanzeige", fridge.batteryPercent, 87)
|
||
checkEqual("Einzonen-Box", fridge.isDualZone, false)
|
||
checkEqual("Sollbereich aus den gemeldeten Grenzen",
|
||
fridge.targetRange, -30...20)
|
||
|
||
let fridgeSnapshot = fridge.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
|
||
checkEqual("Isttemperatur ist der Hauptwert", fridgeSnapshot.primaryMetric?.key, "temp_left")
|
||
checkEqual("Zustand", fridgeSnapshot.state, "Eco")
|
||
|
||
// Stellbefehl: Solltemperatur, auch negativ
|
||
checkEqual("Solltemperatur setzen",
|
||
[UInt8](AlpicoolState.setTarget(zone: .left, to: 4)),
|
||
[0xFE, 0xFE, 0x04, 0x05, 0x04, 0x02, 0x09])
|
||
let belowZero = [UInt8](AlpicoolState.setTarget(zone: .left, to: -18))
|
||
checkEqual("negative Solltemperatur als Zweierkomplement", belowZero[4], 0xEE)
|
||
checkEqual("rechte Zone nutzt ein eigenes Kommando",
|
||
[UInt8](AlpicoolState.setTarget(zone: .right, to: 4))[3], 0x06)
|
||
|
||
// Ein/Aus verändert genau ein Byte im Einstellungsblock, der Rest bleibt.
|
||
guard let offPacket = fridge.settingsCommand(poweredOn: false) else {
|
||
check("Ausschaltbefehl wird gebaut", false); exit(1)
|
||
}
|
||
let offBytes = [UInt8](offPacket)
|
||
checkEqual("Ausschalten nutzt das Einstellungskommando", offBytes[3], 0x02)
|
||
checkEqual("Ein-/Aus-Byte wird gesetzt", offBytes[5], 0x00)
|
||
checkEqual("Betriebsart bleibt unangetastet", offBytes[6], 0x01)
|
||
checkEqual("Solltemperatur bleibt unangetastet", offBytes[8], 0x04)
|
||
let offSum = AlpicoolProtocol.checksum(Array(offBytes[0..<(offBytes.count - 2)]))
|
||
checkEqual("Prüfsumme des Stellbefehls",
|
||
UInt16(offBytes[offBytes.count - 2]) << 8 | UInt16(offBytes[offBytes.count - 1]),
|
||
offSum)
|
||
|
||
// Ohne bekannten Zustand darf kein Einstellungsblock entstehen – sonst
|
||
// überschriebe er die Einstellungen der Box mit Nullen.
|
||
checkEqual("kein Stellbefehl ohne Status",
|
||
AlpicoolState().settingsCommand(poweredOn: true) == nil, true)
|
||
|
||
// Zweizonen-Box
|
||
var dualPayload = fridgePayload
|
||
dualPayload += [0xFE, 0x00, 0x00, 0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFB, 0x01]
|
||
var dual = AlpicoolState()
|
||
for frame in AlpicoolProtocol.extractFrames(from:
|
||
alpicoolResponse(command: 0x01, payload: dualPayload)).frames {
|
||
dual.apply(frame)
|
||
}
|
||
checkEqual("Zweizonen-Box erkannt", dual.isDualZone, true)
|
||
dual.zoneMode = .single
|
||
checkEqual("auch eine echte Zweizonen-Box laesst sich auf eine reduzieren",
|
||
dual.isDualZone, false)
|
||
dual.zoneMode = .automatic
|
||
checkEqual("Soll rechts negativ", dual.rightTarget, -2)
|
||
checkEqual("Ist rechts negativ", dual.rightCurrent, -5)
|
||
checkEqual("Zustand meldet laufenden Kompressor",
|
||
dual.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil).state, "Kühlt (Eco)")
|
||
|
||
// Einzonen-Box, die den langen Datensatz trotzdem sendet: der zweite Block
|
||
// ist dann leer und darf nicht als zweite Zone durchgehen.
|
||
var paddedPayload = fridgePayload
|
||
paddedPayload += [UInt8](repeating: 0, count: 10)
|
||
var padded = AlpicoolState()
|
||
for frame in AlpicoolProtocol.extractFrames(from:
|
||
alpicoolResponse(command: 0x01, payload: paddedPayload)).frames {
|
||
padded.apply(frame)
|
||
}
|
||
checkEqual("leerer zweiter Block gilt nicht als zweite Zone", padded.isDualZone, false)
|
||
|
||
// Schreibgrenze: ein Stellbefehl aus dem kurzen Datensatz passt mit genau
|
||
// 20 Byte noch in einen Schreibvorgang, aus dem langen nicht mehr. Ohne
|
||
// Aufteilen verwirft die Box ihn wortlos – genau das war der Fehler.
|
||
checkEqual("Stellbefehl aus dem kurzen Datensatz", offBytes.count, 20)
|
||
// Der Befehl folgt der Länge, in der die Box selbst antwortet – nicht dem,
|
||
// was die Anzeige aus dem leeren zweiten Block macht. Eine Box, die den
|
||
// langen Datensatz sendet, nimmt nur den langen Befehl an.
|
||
checkEqual("langer Datensatz heisst langer Stellbefehl",
|
||
padded.settingsCommand(poweredOn: false)?.count, 31)
|
||
checkEqual("die Anzeige bleibt trotzdem einzonig", padded.isDualZone, false)
|
||
|
||
guard let longPacket = padded.settingsCommand(poweredOn: true) else {
|
||
check("Stellbefehl aus dem langen Datensatz wird gebaut", false); exit(1)
|
||
}
|
||
check("aus dem langen Datensatz wird er zu lang für einen Schreibvorgang",
|
||
longPacket.count > 20, "-> \(longPacket.count) Byte")
|
||
let pieces = AlpicoolProtocol.chunks(longPacket, limit: 20)
|
||
checkEqual("wird in zwei Stücke geteilt", pieces.count, 2)
|
||
|
||
// Ein echtes Paket der Maentum/Plug-in Festival IceCube Dual, mitgeschnitten
|
||
// beim Ausschalten (Gruni22/alpicool_ha_ble#20). Es muss byteweise
|
||
// herauskommen - und in zwei Schreibvorgänge zerfallen, weil die Box längere
|
||
// nicht annimmt. Genau daran scheiterte das Ein- und Ausschalten.
|
||
let iceCubePayload: [UInt8] = [
|
||
0x00, // Bedienfeld frei
|
||
0x01, // eingeschaltet
|
||
0x01, // Eco
|
||
0x02, // Batteriewächter hoch
|
||
0x14, // Soll links 20
|
||
0x14, 0xEC, // Grenzen 20 / -20
|
||
0x02, // Rückschaltdifferenz
|
||
0x00, // Anlaufverzögerung
|
||
0x00, // Celsius
|
||
0xFD, 0xFD, 0xFD, 0x00, // Kompressordrehzahlen
|
||
0x0A, // Ist links 10
|
||
0x57, // 87 %
|
||
0x0C, 0x06, // 12,6 V
|
||
0x14, // Soll rechts 20
|
||
0x00, 0x00,
|
||
0x02, // Rückschaltdifferenz rechts
|
||
0xFD, 0xFD, 0xFD, 0x00, // Kompressordrehzahlen rechts
|
||
0x0A, // Ist rechts 10
|
||
0x01, // Kompressor läuft
|
||
]
|
||
var iceCube = AlpicoolState()
|
||
for frame in AlpicoolProtocol.extractFrames(from:
|
||
alpicoolResponse(command: 0x01, payload: iceCubePayload)).frames {
|
||
iceCube.apply(frame)
|
||
}
|
||
let expectedOff = Data([
|
||
0xFE, 0xFE, 0x1C, 0x02,
|
||
0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x14, 0x14, 0xEC, 0x02, 0x00, 0x00,
|
||
0xFD, 0xFD, 0xFD, 0x00,
|
||
0x14, 0x00, 0x00, 0x02, 0xFD, 0xFD, 0xFD, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||
0x09, 0x37,
|
||
])
|
||
checkEqual("Ausschaltbefehl der IceCube Dual stimmt byteweise",
|
||
iceCube.settingsCommand(poweredOn: false), expectedOff)
|
||
checkEqual("er passt nicht in einen Schreibvorgang",
|
||
AlpicoolProtocol.chunks(expectedOff, limit: AlpicoolProtocol.maxWriteSize)
|
||
.map(\.count), [20, 11])
|
||
checkEqual("kein Stück überschreitet die Grenze", pieces.allSatisfy { $0.count <= 20 }, true)
|
||
checkEqual("zusammengesetzt ergibt sich das Original",
|
||
[UInt8](pieces.reduce(Data(), +)), [UInt8](longPacket))
|
||
checkEqual("kurze Pakete bleiben ungeteilt",
|
||
AlpicoolProtocol.chunks(AlpicoolProtocol.packet(.query), limit: 20).count, 1)
|
||
checkEqual("Einschaltbyte im langen Befehl", [UInt8](longPacket)[5], 0x01)
|
||
padded.zoneMode = .automatic
|
||
checkEqual("Hauptwert heisst dann schlicht Temperatur",
|
||
padded.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
|
||
.metrics.first { $0.key == "temp_left" }?.label, "Temperatur")
|
||
checkEqual("keine Werte der rechten Zone in den Messwerten",
|
||
padded.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
|
||
.metrics.contains { $0.key == "temp_right" }, false)
|
||
|
||
// Dasselbe mit 0xFF gefülltem zweiten Block.
|
||
var ffPayload = fridgePayload
|
||
ffPayload += [UInt8](repeating: 0xFF, count: 10)
|
||
var ffState = AlpicoolState()
|
||
for frame in AlpicoolProtocol.extractFrames(from:
|
||
alpicoolResponse(command: 0x01, payload: ffPayload)).frames {
|
||
ffState.apply(frame)
|
||
}
|
||
checkEqual("mit 0xFF gefuellter Block gilt nicht als zweite Zone", ffState.isDualZone, false)
|
||
|
||
// Handeinstellung schlaegt die Erkennung in beide Richtungen.
|
||
padded.zoneMode = .dual
|
||
checkEqual("Handeinstellung erzwingt zwei Zonen", padded.isDualZone, true)
|
||
padded.zoneMode = .single
|
||
checkEqual("Handeinstellung erzwingt eine Zone", padded.isDualZone, false)
|
||
|
||
// Echo und Status in einer Benachrichtigung: die Box antwortet auf
|
||
// Stellbefehle mit zwei aneinandergehängten Paketen.
|
||
let echoThenStatus = alpicoolResponse(command: 0x02, payload: [0x01]) + fridgeStream
|
||
let (bothFrames, _) = AlpicoolProtocol.extractFrames(from: echoThenStatus)
|
||
checkEqual("beide Pakete werden gefunden", bothFrames.count, 2)
|
||
var afterEcho = AlpicoolState()
|
||
for frame in bothFrames { afterEcho.apply(frame) }
|
||
checkEqual("das Echo verändert den Zustand nicht", afterEcho.leftCurrent, 6)
|
||
|
||
// Kaputte Prüfsumme und angefangene Pakete
|
||
var brokenFridge = fridgeStream
|
||
brokenFridge[brokenFridge.count - 1] ^= 0xFF
|
||
checkEqual("falsche Prüfsumme wird verworfen",
|
||
AlpicoolProtocol.extractFrames(from: brokenFridge).frames.count, 0)
|
||
checkEqual("angefangenes Paket wird aufgehoben",
|
||
AlpicoolProtocol.extractFrames(from: Array(fridgeStream.prefix(10))).frames.count, 0)
|
||
|
||
// MARK: 10 – VanAlign Neigungsmesser
|
||
print("\nVanAlign-Neigungsmesser")
|
||
|
||
/// So legt der ESP32 einen Float ab: memcpy, also little-endian.
|
||
func floatBytes(_ value: Float, littleEndian: Bool = true) -> [UInt8] {
|
||
let raw = value.bitPattern
|
||
let bytes = (0..<4).map { UInt8((raw >> UInt32(8 * $0)) & 0xFF) }
|
||
return littleEndian ? bytes : bytes.reversed()
|
||
}
|
||
|
||
checkEqual("positiver Winkel",
|
||
VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(2.5))).map(round2), 2.5)
|
||
checkEqual("negativer Winkel",
|
||
VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(-3.75))).map(round2), -3.75)
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checkEqual("Null",
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VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(0))).map(round2), 0)
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checkEqual("zu kurze Daten liefern nichts",
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VanAlignProtocol.angle(from: Data([0x01, 0x02])) == nil, true)
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// Vertauschte Bytes ergeben etwas völlig anderes und sind nicht als Fehler
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// erkennbar - ein vertauschtes 4,25 liest sich als etwa 0. Genau deshalb wird
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// gar nicht erst geraten, sondern fest little-endian gelesen.
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check("vertauschte Bytes ergeben nicht denselben Winkel",
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VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(4.25, littleEndian: false)))
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.map { abs($0 - 4.25) > 0.1 } ?? true)
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checkEqual("unplausibel grosser Winkel wird verworfen",
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VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(5000))) == nil, true)
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// NaN meldet die Firmware, solange der Sensor keine Werte liefert.
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checkEqual("NaN gilt nicht als Messwert",
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VanAlignProtocol.angle(from: Data(floatBytes(Float.nan))) == nil, true)
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let offsetData = Data(floatBytes(1.5) + floatBytes(-2.25))
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let offsets = VanAlignProtocol.offsets(from: offsetData)
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checkEqual("Offset längs", offsets?.pitch.rounded(), 2)
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checkEqual("Offset quer", offsets.map { ($0.roll * 100).rounded() / 100 }, -2.25)
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||
checkEqual("halbe Offset-Daten liefern nichts",
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VanAlignProtocol.offsets(from: Data(floatBytes(1.5))) == nil, true)
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||
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checkEqual("Kalibrierbefehl", [UInt8](VanAlignProtocol.calibrateCommand), [0x01])
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checkEqual("Rücksetzbefehl", [UInt8](VanAlignProtocol.resetCommand), [0x00])
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// Zustand und Handlungsanweisung
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var level = LevelState()
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level.pitch = 0.2; level.roll = -0.3
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checkEqual("kleine Abweichung gilt als eben", level.isLevel, true)
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checkEqual("Ansage bei ebenem Stand", level.instruction, "Steht eben")
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level.pitch = 2.4; level.roll = 0.1
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checkEqual("Längsneigung bricht die Waage", level.isLevel, false)
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checkEqual("Ansage nennt die hohe Seite", level.instruction, "Heck steht höher")
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checkEqual("grösste Abweichung", level.largestDeviation.map(round2), 2.4)
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level.pitch = -1.0; level.roll = -2.0
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checkEqual("beide Achsen in der Ansage", level.instruction,
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"Front steht höher, links steht höher")
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checkEqual("grösste Abweichung über beide Achsen", level.largestDeviation.map(round2), 2.0)
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// Fehlende Offsets heissen "unbekannt", nicht "nicht kalibriert" - sonst
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// stünde bei Firmware, die sie nicht meldet, dauerhaft eine Warnung, die sich
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// nicht abstellen lässt.
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checkEqual("ohne Offsets ist der Zustand unbekannt", level.calibrationState == nil, true)
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checkEqual("unbekannt gilt nicht als kalibriert", level.isCalibrated, false)
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checkEqual("unbekannt gilt aber auch nicht als unkalibriert", level.isKnownUncalibrated, false)
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level.pitchOffset = 0; level.rollOffset = 0
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checkEqual("gemeldete Nulloffsets sind belegt unkalibriert", level.isKnownUncalibrated, true)
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level.pitchOffset = 1.2
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checkEqual("ein gesetzter Offset genügt", level.isCalibrated, true)
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let levelSnapshot = level.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil)
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checkEqual("Längsneigung ist der Hauptwert", levelSnapshot.primaryMetric?.key, "pitch")
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checkEqual("Messwerte beider Achsen", levelSnapshot.metrics.count, 2)
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var uncalibrated = LevelState()
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uncalibrated.pitch = 0; uncalibrated.roll = 0
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checkEqual("ohne Offset-Meldung keine Warnung",
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uncalibrated.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil).offReasons.isEmpty, true)
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uncalibrated.pitchOffset = 0; uncalibrated.rollOffset = 0
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checkEqual("belegt fehlende Kalibrierung wird gemeldet",
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uncalibrated.snapshot(deviceID: UUID(), rssi: nil).offReasons.first,
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"Nicht kalibriert")
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// MARK: 11 – Ausrichtungs-Assistent
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print("\nAusrichtungs-Assistent")
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let start = Date(timeIntervalSince1970: 1_700_000_000)
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var assistant = AlignmentAssistant()
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checkEqual("ohne Messwerte kein Rat", assistant.trend, .unknown)
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// Das Fahrzeug wird langsam flacher.
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for (index, deviation) in [3.0, 2.6, 2.2, 1.8, 1.4, 1.0].enumerated() {
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assistant.add(pitch: deviation, roll: 0, at: start.addingTimeInterval(Double(index) * 0.5))
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}
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checkEqual("fallende Abweichung wird als Verbesserung erkannt", assistant.trend, .improving)
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checkEqual("kein Rückwärtshinweis, solange es besser wird",
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assistant.improvementAtBest == nil, true)
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checkEqual("Rat beim Verbessern", assistant.advice, "Wird besser – weiter so")
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// Jetzt am flachsten Punkt vorbei.
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for (index, deviation) in [1.4, 1.9, 2.5].enumerated() {
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||
assistant.add(pitch: deviation, roll: 0, at: start.addingTimeInterval(3.0 + Double(index) * 0.5))
|
||
}
|
||
checkEqual("steigende Abweichung wird als Verschlechterung erkannt", assistant.trend, .worsening)
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||
checkEqual("bester Punkt wird gefunden", assistant.best?.deviation.rounded(), 1)
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||
check("Rückwärtshinweis erscheint", assistant.improvementAtBest != nil)
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||
checkEqual("Rat verweist auf den besseren Punkt",
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assistant.advice.hasPrefix("Vor ") && assistant.advice.hasSuffix("zurück"), true)
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checkEqual("Zeit seit dem besten Punkt",
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assistant.timeSinceBest.map { ($0 * 10).rounded() / 10 }, 1.5)
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// Erreicht das Fahrzeug die Waage, zählt nur noch das.
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assistant.add(pitch: 0.2, roll: 0.1, at: start.addingTimeInterval(5))
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checkEqual("Ziel erreicht", assistant.hasReachedTarget, true)
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||
checkEqual("Rat beim Ziel", assistant.advice, "Steht eben – anhalten")
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// Gesamtabweichung über beide Achsen.
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var both = AlignmentAssistant()
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both.add(pitch: 3, roll: 4, at: start)
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checkEqual("Gesamtabweichung ist der Betrag beider Achsen",
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both.current?.deviation.rounded(), 5)
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// Der Speicher endet nach der festgelegten Zeit.
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var ageing = AlignmentAssistant()
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ageing.add(pitch: 5, roll: 0, at: start)
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ageing.add(pitch: 1, roll: 0, at: start.addingTimeInterval(AlignmentAssistant.memory + 10))
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||
checkEqual("alte Messwerte fallen heraus", ageing.samples.count, 1)
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// MARK: Auffahrkeile
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print("\nAuffahrkeile")
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// tan(2°) x 2,00 m = 6,99 cm
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let acrossWedge = LevelingWedge.across(roll: 2.0, trackWidth: 2.0)
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checkEqual("Keilhöhe quer",
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acrossWedge.map { ($0.heightInCentimetres * 10).rounded() / 10 }, 7.0)
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checkEqual("rechts höher heisst Keil nach links", acrossWedge?.side, .left)
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checkEqual("links höher heisst Keil nach rechts",
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LevelingWedge.across(roll: -2.0, trackWidth: 2.0)?.side, .right)
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// tan(1,5°) x 3,50 m = 9,16 cm
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||
let alongWedge = LevelingWedge.along(pitch: 1.5, wheelbase: 3.5)
|
||
checkEqual("Keilhöhe längs",
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||
alongWedge.map { ($0.heightInCentimetres * 10).rounded() / 10 }, 9.2)
|
||
checkEqual("Heck höher heisst Keil nach vorne", alongWedge?.side, .front)
|
||
checkEqual("Front höher heisst Keil nach hinten",
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||
LevelingWedge.along(pitch: -1.5, wheelbase: 3.5)?.side, .rear)
|
||
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||
checkEqual("innerhalb der Toleranz kein Keil",
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||
LevelingWedge.across(roll: 0.3, trackWidth: 2.0) == nil, true)
|
||
checkEqual("ohne Maß kein Keil",
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||
LevelingWedge.across(roll: 3.0, trackWidth: 0) == nil, true)
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||
|
||
// MARK: 12 – Einbaulage des Neigungsmessers
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||
print("\nEinbaulage")
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||
typealias Reading = OrientationDetection.Reading
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func detect(nose: Reading, side: Reading) -> Result<SensorOrientation, OrientationDetection.Failure> {
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||
OrientationDetection.orientation(nose: nose, side: side)
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||
}
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||
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||
// Gerade eingebaut: Kippen nach vorne bewegt die erste Achse ins Positive,
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||
// Kippen nach links die zweite.
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||
if case .success(let straight) = detect(nose: Reading(pitch: 12, roll: 0),
|
||
side: Reading(pitch: 0, roll: 9)) {
|
||
checkEqual("gerade: Längsneigung von der ersten Achse",
|
||
straight.longitudinalSource, .pitch)
|
||
checkEqual("gerade: längs nicht umgekehrt", straight.invertLongitudinal, false)
|
||
checkEqual("gerade: quer nicht umgekehrt", straight.invertLateral, false)
|
||
checkEqual("gerade ist die unveränderte Lage", straight.isIdentity, true)
|
||
checkEqual("Beschreibung", straight.summary, "Achsen unverändert")
|
||
} else {
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||
check("gerade eingebaut wird erkannt", false)
|
||
}
|
||
|
||
// Um 180 Grad gedreht: beide Achsen kehren sich um.
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||
if case .success(let turned) = detect(nose: Reading(pitch: -12, roll: 0),
|
||
side: Reading(pitch: 0, roll: -9)) {
|
||
checkEqual("gedreht: Achse bleibt", turned.longitudinalSource, .pitch)
|
||
checkEqual("gedreht: längs umgekehrt", turned.invertLongitudinal, true)
|
||
checkEqual("gedreht: quer umgekehrt", turned.invertLateral, true)
|
||
} else {
|
||
check("um 180 Grad gedreht wird erkannt", false)
|
||
}
|
||
|
||
// Quer eingebaut: die Achsen sind vertauscht.
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||
if case .success(let sideways) = detect(nose: Reading(pitch: 0, roll: 11),
|
||
side: Reading(pitch: -8, roll: 0)) {
|
||
checkEqual("quer: Längsneigung von der zweiten Achse",
|
||
sideways.longitudinalSource, .roll)
|
||
checkEqual("quer: längs nicht umgekehrt", sideways.invertLongitudinal, false)
|
||
checkEqual("quer: quer umgekehrt", sideways.invertLateral, true)
|
||
checkEqual("Beschreibung nennt den Tausch",
|
||
sideways.summary.contains("getauscht"), true)
|
||
} else {
|
||
check("quer eingebaut wird erkannt", false)
|
||
}
|
||
|
||
// Zu wenig gekippt.
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||
if case .failure(let failure) = detect(nose: Reading(pitch: 2, roll: 0),
|
||
side: Reading(pitch: 0, roll: 9)) {
|
||
checkEqual("zu wenig Bewegung wird gemeldet", failure, .tooLittleMovement)
|
||
} else {
|
||
check("zu wenig Bewegung wird abgefangen", false)
|
||
}
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||
|
||
// Von Hand gekippt geht die andere Achse ein Stück mit. Einzeln betrachtet
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||
// wäre das nicht zuzuordnen, im Paar schon.
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||
if case .success(let sloppy) = detect(nose: Reading(pitch: 14, roll: 6),
|
||
side: Reading(pitch: -7, roll: 16)) {
|
||
checkEqual("mitlaufende Achse stört die Zuordnung nicht",
|
||
sloppy.longitudinalSource, .pitch)
|
||
checkEqual("mitlaufend: längs nicht umgekehrt", sloppy.invertLongitudinal, false)
|
||
checkEqual("mitlaufend: quer nicht umgekehrt", sloppy.invertLateral, false)
|
||
} else {
|
||
check("mitlaufende Achse wird verkraftet", false)
|
||
}
|
||
|
||
// Dasselbe bei quer eingebautem Sensor.
|
||
if case .success(let sloppySideways) = detect(nose: Reading(pitch: 6, roll: 14),
|
||
side: Reading(pitch: -16, roll: 7)) {
|
||
checkEqual("mitlaufend und quer: Achsen getauscht",
|
||
sloppySideways.longitudinalSource, .roll)
|
||
checkEqual("mitlaufend und quer: quer umgekehrt",
|
||
sloppySideways.invertLateral, true)
|
||
} else {
|
||
check("mitlaufende Achse bei quer eingebautem Sensor", false)
|
||
}
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||
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||
// Zweimal um dieselbe Achse gekippt ergibt keine Zuordnung.
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||
if case .failure(let failure) = detect(nose: Reading(pitch: 10, roll: 0),
|
||
side: Reading(pitch: 9, roll: 0)) {
|
||
checkEqual("zweimal dieselbe Achse wird gemeldet", failure, .ambiguous)
|
||
} else {
|
||
check("zweimal dieselbe Achse wird abgefangen", false)
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||
}
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// Die Umrechnung selbst
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var swapped = SensorOrientation()
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swapped.longitudinalSource = .roll
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||
swapped.invertLateral = true
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let converted = swapped.apply(pitch: 3, roll: -2)
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checkEqual("umgerechnet: längs kommt aus der zweiten Achse", converted.pitch, -2)
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||
checkEqual("umgerechnet: quer ist umgekehrt", converted.roll, -3)
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let untouched = SensorOrientation.identity.apply(pitch: 1.5, roll: -0.5)
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||
checkEqual("unveränderte Lage lässt längs stehen", untouched.pitch, 1.5)
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||
checkEqual("unveränderte Lage lässt quer stehen", untouched.roll, -0.5)
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||
let missing = SensorOrientation.identity.apply(pitch: nil, roll: 2)
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||
checkEqual("fehlende Werte bleiben leer", missing.pitch == nil, true)
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||
checkEqual("vorhandene Werte kommen durch", missing.roll, 2)
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||
print(failures == 0 ? "\nAlle Prüfungen bestanden." : "\n\(failures) Prüfung(en) fehlgeschlagen.")
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||
exit(failures == 0 ? 0 : 1)
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