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/*  Daten mit Grenzwerten zum testen der Funktionen:

 *  29.12.2014 = ist ein Montag und faellt bereits in die 1. Woche des naechsten Jahres

 *  31.12.2015 = in dem Jahr gab es eine 53. Woche

 *  31.12.2016 = Tag des Jahres wird mit 366 korrekt berechnet (Schaltjahr)

 *  01.01.2017 = ist ein Sonntag und faellt noch in die 52. Woche des Vorjahres

*/

uint16_t year = 2014;

uint8_t month = 12;

uint8_t day = 29;

const char WeekDays[][3] = {"Mo", "Di", "Mi", "Do", "Fr", "Sa", "So"}; // Abkuerzungen der Wochentage



void setup() {

  Serial.begin(115200);

  Serial.println(F("Berechnung nach ISO 8601"));

  

  Serial.print(F("Datum: "));

  Serial.print(day);

  Serial.print(".");

  Serial.print(month);

  Serial.print(".");

  Serial.println(year);



  uint8_t wd = GetWeekday(year, month, day);        // 1 = Mo, 2 = Di, 3 = Mi, 4 = Do, 5 = Fr, 6 = Sa, 7 = So

  Serial.print(F("Wochentag: "));

  Serial.println(WeekDays[wd - 1]);

  

  uint16_t doy = GetDayOfYear(year, month, day);    // den Tag des Jahres berechnen

  Serial.print(F("Tag des Jahres: "));

  Serial.println(doy);

  

  uint8_t WeekNr = GetWeekNumber(year, month, day); // die Wochennummer berechnen

  Serial.print(F("Wochennummer: "));

  Serial.println(WeekNr);



  bool LeapYear = IsLeapYear(year);                 // berechnen, ob das Jahr ein Schaltjahr ist

  Serial.print(F("Schaltjahr: "));

  Serial.println(LeapYear ? F("Ja") : F("Nein"));

}



void loop() {



}



/***** Den Wochentag nach ISO 8601 (1 = Mo, 2 = Di, 3 = Mi, 4 = Do, 5 = Fr, 6 = Sa, 7 = So) berechnen *****/

uint8_t GetWeekday(uint16_t y, uint8_t m, uint8_t d) {

  static int t[] = {0, 3, 2, 5, 0, 3, 5, 1, 4, 6, 2, 4};

  y -= m < 3;

  uint8_t wd = (y + y / 4 - y / 100 + y / 400 + t[m - 1] + d) % 7;

  return (wd == 0 ? 7 : wd);

}



/***** Die Wochennummer nach ISO 8601 berechnen *****/

uint8_t GetWeekNumber(uint16_t y, uint8_t m, uint8_t d) {

  bool LeapYear;

  uint16_t doy = GetDayOfYear(y, m, d);  // Anzahl der Tage im Jahr ermitteln

  uint8_t wd = GetWeekday(y, m, d);      // Wochentag ermitteln

  uint8_t wnr = (doy - wd + 7) / 7;      // die Wochennummer berechnen

  switch (wnr) {

    case 0:                              // wenn die Wochennummer Null ergibt, dann liegt der Tag am Anfang des Jahres (1. Sonderfall)

      wd = GetWeekday(y - 1, 12, 31);    // den letzten Wochentag aus dem Vorjahr ermitteln

      LeapYear = IsLeapYear(y - 1);      // ermitteln, ob es sich beim Vorjahr um ein Schaltjahr handelt

      break;                             // und nach dem Switch weitermachen...

    case 52:                             // wenn die Wochennummer 52 ergibt, dann liegt der Tag am Ende des Jahres (2. Sonderfall)

      wd = GetWeekday(y, 12, 31);        // den letzten Wochentag aus diesem Jahr ermitteln

      LeapYear = IsLeapYear(y);          // ermitteln, ob es sich bei diesem Jahr um ein Schaltjahr handelt

      break;                             // und nach dem Switch weitermachen...

    default:                             // in den anderen Faellen kann die Funktion

      return wnr;                        // hier verlassen und die Wochennummer zurueckgegeben werden

  }

  if (wd < 4) {                          // wenn der 31.12. vor dem Donnerstag liegt, dann...

    wnr = 1;                             // ist das die erste Woche des Jahres

  } else {                               // anderenfalls muss ermittelt werden, ob es eine 53. Woche gibt (3. Sonderfall)

    /* wenn der letzte Wochentag auf einen Donnerstag oder,          */

    /* in einem Schaltjahr, auf einen Donnerstag oder Freitag fällt, */

    /* dann ist das die 53. Woche, ansonsten die 52. Woche.          */

    wnr = ((wd == 4) || (LeapYear && wd == 5)) ? 53 : 52;

  }

  return wnr;

}



/***** die Anzahl der Tage (Tag des Jahres) berechnen *****/

uint16_t GetDayOfYear(uint16_t y, uint8_t m, uint8_t d) {

  static const uint16_t mdays[] = {0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334};

  return d + mdays[m - 1] + (m >= 2 && IsLeapYear(y));

}



/***** Testen, ob das Jahr ein Schaltjahr ist *****/

bool IsLeapYear(uint16_t y) {

  return  !(y % 4) && ((y % 100) || !(y % 400)); // Schaltjahrberechnung (true = Schaltjahr, false = kein Schaltjahr)

}