#!/usr/bin/python3
import time
import RPi.GPIO as gpio
# dcf77.py 
### Pins vorbereiten
# Mit Pinnummern arbeiten
gpio.setmode(gpio.BOARD)
# Warnungen ignorieren
gpio.setwarnings(False)
# Pin 16 als DCF77-Ausgang nehmen
gpio.setup(16, gpio.OUT)
# Invertier zu 16
gpio.setup(18, gpio.OUT)
#Bitzähler vorbereiten
pulsenr=0
# Zeitkorrektur setzen
korrektur = 0
print("DCF77-Generator Version 1.3")
print("19.Januar 2017 Michael Schober")
print("23.02.17")
print()
print("Erzeugt den Datenstrom des Zeitsenders Frankfurt DCF77.")
print("Gibt diesen an Pin 16 aus (pin 18 invertiert).")
print()

## Unterprogramme
def pulse100():
        global pulsenr
        global korrektur
        print("0",pulsenr)
        gpio.output(16, gpio.HIGH)
        gpio.output(18, gpio.LOW)
        time.sleep(0.1)
        gpio.output(16, gpio.LOW)
        gpio.output(18, gpio.HIGH)
        time.sleep(0.8 + korrektur)
        pulsenr +=1


def pulse200():
        global pulsenr
        global korrektur
        print("1",pulsenr)
        gpio.output(16, gpio.HIGH)
        gpio.output(18, gpio.LOW)
        time.sleep(0.2)
        gpio.output(16, gpio.LOW)
        gpio.output(18, gpio.HIGH)
        time.sleep(0.7 + korrektur)
        pulsenr +=1
        

def pulse0():
        global pulsenr
        global korrektur
        print("kein 1-0-Wechsel")
        print("_")
        gpio.output(16, gpio.LOW)
        gpio.output(18, gpio.HIGH)
        time.sleep(0.9 + korrektur)
        pulsenr=0

        
## Hauptprogramm

while 1==1:
        t = time.time()
        # Eine Minute hinzu, weil der Timestamp eine Minute Übertragungszeit benötigt.
        #.."Jetzt" würde immer eine Minute später angezeigt,
        #..darum wird eine Minute "vorgedreht".
        
        g= time.localtime(t+60)
        jahre=(g.tm_year)
        monate=(g.tm_mon)
        tage=(g.tm_mday)
        wday=(g.tm_wday)
        stunden=g.tm_hour
        minuten=g.tm_min
        sekunde=g.tm_sec
        zeitzone=g.tm_zone
        sommerzeit=g.tm_isdst
        print(jahre,monate,tage,stunden,minuten,sekunde,wday,zeitzone,sommerzeit)
        #Warten bis Minuten=0, dann starten
        print(sekunde,"Sekunden, warte auf 60")

        while g.tm_sec > 0:
                t = time.time()
                g = time.localtime(t+60)
                time.sleep(0.25)
                
        print("..los gehts")
        t = time.time()
        anfang = t
        # Eine Minute hinzu, weil der Timestamp eine Minute Übertragungszeit benötigt.
        #.."Jetzt" würde immer eine Minute später angezeigt,
        #..darum wird eine Minute "vorgedreht".
        g= time.localtime(t+60)
        jahre=(g.tm_year)
        monate=(g.tm_mon)
        tage=(g.tm_mday)
        wday=(g.tm_wday)
        stunden=g.tm_hour
        minuten=g.tm_min
        sekunde=g.tm_sec
        zeitzone=g.tm_zone
        sommerzeit=g.tm_isdst
        print(jahre,monate,tage,stunden,minuten,sekunde,wday,zeitzone,sommerzeit)
        ### Bit 0 immer 0
        print("Start=0")
        pulse100()

        ### 14 mal 0 - Wetterdaten
        print("14Bit Wetterdaten (immer 0)")
        for i in range(0,14):
                pulse100()

        ### Alarm = nein = 0
        print("Alarmbit (immer 0)")
        pulse100()

        ### SZ/WZ-Änderung steht bevor
        print("SZ/WZ steht bevor (immer 0)")
        pulse100()

        ### Sommerzeit/Winterzeit = 1,0; 0,1
        print("Sommer/Winter = 1 0;0 1")
        if sommerzeit == 1:
                pulse200()
                pulse100()
        else:
                pulse100()
                pulse200()

        ### Schaltsekunde steht bevor - nein =0
        print ("Schaltsekunde kommt nicht = 0")
        pulse100()

        ### Beginn der Zeitinfos
        print("Beginn der Zeitinformationen (immer 1)")
        pulse200()

        ###Minuten-Einer in Bits zerlegen###
        ## Minutenparität
        pari=0
        #Wandeln in String
        minute = str(minuten)
        #Einer-Minuten herauslösen und zurück in Zahlenformat
        if len(minute) >1:
            minute = int(minute[1])
        else:
            minute = int(minute)
        print("Minuten Low")   
        for i in range(0,4):
            # Bit ermitteln und rechts schieben
            minbit = minute & 1
            if minbit == 0:
                pulse100()
            else:
                pulse200()
                pari +=1
            minute = minute >> 1
            

        ###Minuten-Zehner in Bits zerlegen######
        #Wandeln in String

        #Zehner-Minuten herauslösen und zurück in Zahlenformat
        minute = str(minuten)
        if len(minute) > 1:
            minute = int(minute[0])
        else:
            minute = 0
        print("Minuten High")   
        for i in range(0,3):
            # Bit0-2 =10,20,40 Minuten
            maxbit = minute & 1
            if maxbit == 0:
                pulse100()
            else:
                pulse200()
                pari +=1
            minute = minute >> 1
        # Minutenparität schreiben
        print("Minutenbitparität")
        if pari % 2 == 0:
                # gerade Parität
                pulse100()
        else:
                # ungerade Parität
                pulse200()

        ###### Stundenblock
        pari=0
        stunde = str(stunden)
        print("Stunde",stunde,"-Einer")

        if len(stunde) > 1:
                stunde = int(stunde[1])
        else:
                stunde = int(stunde)

        for i in range(0,4):
                minbit = stunde & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                stunde = stunde >> 1
        print("Stunde-Zehner")
        stunde = str(stunden)
        if len(stunde) > 1:
                stunde = int(stunde[0])
        else:
                stunde = 0
        for i in range(0,2):
                minbit = stunde & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                stunde = stunde >> 1
        # Stundenparität schreiben
        print("Stundenbitparität")
        if pari % 2 == 0:
                # gerade Parität
                pulse100()
        else:
                # ungerade Parität
                pulse200()
        ####Datumsblock
        pari=0
        print("Tage-Einer")
        tag = str(tage)
        if len(tag) > 1:
                tag = int(tag[1])
        else:
                tag = int(tag)

        for i in range(0,4):
                minbit = tag & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                tag = tag >> 1
        print("Tage-Zehner")
        tag = str(tage)
        if len(tag) > 1:
                tag = int(tag[0])
        else:
                tag = 0

        for i in range(0,2):
                minbit = tag & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                tag = tag >> 1
        ##Wochentag 0-6 = Mo-So 3-Bit
        print("Wochentag Mo = 0, So = 6")
        wtag=str(wday)
        wtag=int(wday)
        for i in range(0,3):
                       maxbit = wtag & 1
                       if maxbit == 0:
                               pulse100()
                       else:
                               pulse200()
                               pari +=1
                       wtag = wtag >> 1
        ##Monate
        monat=str(monate)
        print("Monat-Einer")
        if len(monat) > 1:
                monat = int(monat[0])
        else:
                monat = int(monat)
                
        for i in range(0,4):
                minbit = monat & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                monat = monat >> 1
        monat=str(monate)
        print("Monat-Zehner")
        if len(monat) > 1:
                monat = int(monat[1])
        else:
                monat = 0      
        for i in range(0,1):
                minbit = monat & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                monat = monat >> 1
        ###Jahr
        jahr=str(jahre)
        print("Jahr-Einer")
        jahr = jahr[3]
        jahr = int(jahr)
                
        for i in range(0,4):
                minbit = jahr & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                jahr = jahr >> 1
        #Zehner
        jahr=str(jahre)
        print("Jahr-Zehner")
        jahr = jahr[2]
        jahr = int(jahr)
                
        for i in range(0,4):
                minbit = jahr & 1
                if minbit == 0:
                        pulse100()
                else:
                        pulse200()
                        pari +=1
                jahr = jahr >> 1

        # Datumsparität schreiben
        print("Jahresbitparität")
        if pari % 2 == 0:
                # gerade Parität
                pulse100()
        else:
                # ungerade Parität
                pulse200()
        ###Neue Minute
        pulse0()

        ### Zeitkorrektur berechnen
        ## Sollzeit < 60.0 sec
        ## Ist-Zeitbedarf ermitteln:
        ende = time.time()
        scriptzeit = ende - anfang
        print("Zeitbedarf (s) =",scriptzeit)
        ## Autokorrektur berechnen
        if scriptzeit < 59.85:
                differenz = 59.95 - scriptzeit
                korrektur = korrektur + differenz / 60
        if scriptzeit > 59.99:
                differenz = scriptzeit - 59.93
                korrektur = korrektur - differenz / 60
        print("Autokorrektur =",korrektur)