#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Keypad.h>
#include "DHT.h"

//LDC 20x4
#define I2C_ADDR    0x27
#define LCD_COLUMNS 20
#define LCD_LINES   4
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR, LCD_COLUMNS, LCD_LINES);

//DHT22
float h;
float t;
float f;
#define DHTPIN 13
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

//Keypad 4x4
const uint8_t ROWS = 4;
const uint8_t COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  { '1', '2', '3', 'A' },
  { '4', '5', '6', 'B' },
  { '7', '8', '9', 'C' },
  { '*', '0', '#', 'D' }
};
uint8_t colPins[COLS] = { 33, 25, 26, 27 }; // Pins connected to C1, C2, C3, C4
uint8_t rowPins[ROWS] = { 18, 5, 4, 2 }; // Pins connected to R1, R2, R3, R4
char key;
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

//Relay + LED
#define TempLED 15
#define HumiLED 19

//Check state for each valve
/*
  0 = close
  1 = open
*/
int valveWaterState = 0;
int valveNState = 0;
//Count time (s)
unsigned long previousTime = 0;
byte seconds;
byte real_seconds;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  //Display LCD 20x4
  lcd.init();
  lcd.backlight();  // turn on backlight

  //DHT22
  dht.begin();

  //Relay LED
  pinMode(TempLED, OUTPUT);
  pinMode(HumiLED, OUTPUT);

  MainMenu();
}

//เก็บข้อความ
String inputString;
//เก็บค่า Temp (อุณหภูมิ)
int default_TempLow = 0;   //เก็บค่าตัวแปรอุณหภูมิต่ำสุดเริ่มต้น
int default_TempHigh = 0;  //เก็บค่าตัวแปรอุณหภูมิสูงสุดเริ่มต้น
int configTemp = 0;
int inputTempLow = 0;       //เก็บค่าตัวแปรอุณหภูมิต่ำสุดใหม่
int setTempLow = 0;
int inputTempHigh = 0;      //เก็บค่าตัวแปรอุณหภูมิสูงสุดใหม่
int setTempHigh = 0;
//เก็บค่า Humi (ความชื้น)
int default_HumiLow = 0;   //เก็บค่าตัวแปรความชื้นต่ำสุดเริ่มต้น
int default_HumiHigh = 0; //เก็บค่าตัวแปรความชื้นสูงสุดเริ่มต้น
int configHumi = 0;
int inputHumiLow = 0;       //เก็บค่าตัวแปรความชื้นต่ำสุดใหม่
int setHumiLow = 0;
int inputHumiHigh = 0;      //เก็บค่าตัวแปรความชื้นสูงสุดใหม่
int setHumiHigh = 0;
//เก็บค่าเช็คการกดยืนยัน
int CheckSummit = 1;      //1 = กดยืนยันครั้งที่หนึ่ง, 2 = กดยืนยันครั้งที่สอง
//เก็บค่าตำแหน่งการแสดงตัวอักษร
int currentF = 10;         //ตำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรบนจอ LCD ของค่าต่ำสุด (ด้านหน้า)
int currentB = 15;        //ตำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรบนจอ LCD ของค่าสูงสุด (ด้านหลัง)

void loop() {
  key = keypad.getKey();  //รับค่าจาก Keypad

  if (key) {
    switch (key) {  //เลือกทำ
      case 'A': //แสดงค่าจากเซนเซอร์
        lcd.clear();
        while (1) {
          key = keypad.getKey();

          if (key == '*') { //กดกลับ Main Menu
            lcd.clear();
            MainMenu();
            break;
          } else {
            //เช็ค Error ของ DHT22
            h = dht.readHumidity();
            t = dht.readTemperature();
            f = dht.readTemperature(true);
            if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
              Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
              return;
            }
            //แสดงอุณหภูมิ จากเซนเซอร์ DHT22
            lcd.setCursor(0, 0);
            lcd.print("Temp :");
            lcd.setCursor(7, 0);
            lcd.print(t, 2);
            lcd.setCursor(13, 0);
            lcd.print("C");
            //แสดงความชื้นสัมพันธ์ จากเซนเซอร์ DHT22
            lcd.setCursor(0, 1);
            lcd.print("Humi :");
            lcd.setCursor(7, 1);
            lcd.print(h, 2);
            lcd.setCursor(13, 1);
            lcd.print("%RH");
            //แสดงข้อความ
            //lcd.setCursor(0, 2);
            //lcd.print("System running . . .");
            lcd.setCursor(0, 3);
            lcd.print("Press * back to Menu");

            //เงื่อนไขการทำงานของ Relay + LED ของอุณหภูมิ (Temp)
            if (configTemp == 0) {
              if ((t >= default_TempLow) && (t <= default_TempHigh)) {
                digitalWrite(TempLED, LOW);
                valveWaterState = 0;
              } else {
                digitalWrite(TempLED, HIGH);
                valveWaterState = 1;
              }
            } else if (configTemp == 1) {
              if ((t >= inputTempLow) && (t <= inputTempHigh)) {
                digitalWrite(TempLED, LOW);
                valveWaterState = 0;
              } else {
                digitalWrite(TempLED, HIGH);
                valveWaterState = 1;
              }
            }

            //เงื่อนไขการทำงานของ Relay + LED ของอุณหภูมิ (Humi)
            if (configHumi == 0) {
              if ((h >= default_HumiLow) && (h <= default_HumiHigh)) {
                digitalWrite(HumiLED, LOW);
                valveNState = 0;
              } else {
                digitalWrite(HumiLED, HIGH);
                valveNState = 1;
              }
            } else if (configHumi == 1) {
              if ((h >= inputHumiLow) && (h <= inputHumiHigh)) {
                digitalWrite(HumiLED, LOW);
                valveNState = 0;
              } else {
                digitalWrite(HumiLED, HIGH);
                valveNState = 1;
              }
            }

            /*
              //หน่วงเวลา
              delay(1000);

              //ล้างจอ LCD
              lcd.clear();
            */
          }
        }
        break;
      case 'B': //ควบคุมวาล์ว
        lcd.clear();
        ControlValveMenu();
        while (1) {
          key = keypad.getKey();

          if (key == '*') { //กดกลับ Main Menu
            lcd.clear();
            MainMenu();
            break;
          } else {
            if (valveWaterState == 1) {
              lcd.setCursor(0, 0);
              lcd.print("1.Water Valve: ON ");
            }

            if (valveNState == 1) {
              lcd.setCursor(0, 1);
              lcd.print("2.N     Valve: ON ");
            }

            if (key == '1') {
              if (valveWaterState == 0) {
                digitalWrite(TempLED, HIGH);
                valveWaterState = 1;
                lcd.setCursor(0, 0);
                lcd.print("1.Water Valve: ON ");
              } else if (valveWaterState == 1) {
                digitalWrite(TempLED, LOW);
                valveWaterState = 0;
                lcd.setCursor(0, 0);
                lcd.print("1.Water Valve: OFF");
              }
            } else if (key == '2') {
              if (valveNState == 0) {
                digitalWrite(HumiLED, HIGH);
                valveNState = 1;
                lcd.setCursor(0, 1);
                lcd.print("2.N     Valve: ON ");
              } else if (valveNState == 1) {
                digitalWrite(HumiLED, LOW);
                valveNState = 0;
                lcd.setCursor(0, 1);
                lcd.print("2.N     Valve: OFF");
              }
            }
          }
        }
        break;
      case 'C': //ตั้งค่าเงื่อนไข, ตั้งค่าการทำงานอัติโนมัติ
        lcd.clear();
        SettingMenu();
        while (1) {
          key = keypad.getKey();

          if (key == '*') {  //กดกลับ Main Menu
            lcd.clear();
            MainMenu();
            break;
          } else if (key == '1') {
            SettingTemp();  //กดตั้งค่าอุณหภูมิ
            break;
          } else if (key == '2') {
            SettingHumi();  //กดตั้งค่าความชื้นสัมพัทธ์
            break;
          } else if (key == '3') {
            ViewSetting();  //กดดูการตั้งค่า
            break;
          }
        }
        break;
      default:  //แจ้งเตือนหากกดนอกเหลือจากที่กำหนด
        lcd.clear();
        while (1) {
          key = keypad.getKey();

          if (key == '*') {  //กดกลับ Main Menu
            lcd.clear();
            MainMenu();
            break;
          } else {  //แสดงข้อความแจ้งเตือน
            ErrMenu();
          }
        };
    }
  }
}

void MainMenu() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Press A-C to Select");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Press A - Sensor");
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Press B - Valve");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Press C - Setting");
}

void ErrMenu() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(" Please Press A - C ");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("   to Select Menu   ");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Press * back to Menu");
}

void ControlValveMenu() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("1.Water Valve: OFF");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("2.N     Valve: OFF");
}

void SettingMenu() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Press 1 - Set Temp");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Press 2 - Set Humi");
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Press 3 - View Set");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Press * back to Menu");
}

void SettingTemp() {
  lcd.clear();
  //แสดงข้อความการกำหนดค่าอุณหภูมิ
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Set-Temp: ");
  lcd.setCursor(13, 0);
  lcd.print("-");
  lcd.setCursor(19, 0);
  lcd.print("C");
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Press C to Cancel");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Press * back to Menu");

  lcd.setCursor(10, 0);   //--------
  lcd.blink();            //--------

  while (1) {
    key = keypad.waitForKey();

    if (key) {
      if (key >= '0' && key <= '9') {   //เช็ครับเฉพาะตัวเลข 0 - 9
        if (CheckSummit == 1) {         //แสดงการป้อนค่าช่วงต่ำสุด (ด้านหน้า)
          lcd.setCursor(currentF, 0);   //ตำแหน่งการเริ่มแสดงค่าที่ป้อน
          lcd.blink();                  //--------
          lcd.print(key);
          currentF++;                   //เลื่อนไปต่ำแหน่งต่อไป
        } else if (CheckSummit == 2) {  //แสดงการป้อนค่าช่วงสูงสุด (ด้านหลัง)
          lcd.setCursor(currentB, 0);   //ตำแหน่งการเริ่มแสดงค่าที่ป้อน
          lcd.blink();                  //--------
          lcd.print(key);
          currentB++;                   //เลื่อนไปต่ำแหน่งต่อไป
        }
        inputString += key;             //เพิ่ม Char จากปุ่มกดตัวใหม่ไปต่อใน String
      } else if (key == '#' && CheckSummit == 1) {  //รับค่าสำหรับกำหนด Low Temp
        if (inputString.length() > 0) {
          setTempLow = inputString.toInt(); //แปลงจาก Char เป็น Int
          inputString = "";                 //ล้าง Input
          CheckSummit++;                    //สั่งเพิ่มค่า +1 สำหรับเช็คการกดยืนยัน
          lcd.noBlink();                    //--------
          lcd.setCursor(10, 0);
          lcd.print(setTempLow);            //แสดงค่าต่ำสุดของอุณหภูมิ (Temp) ที่ป้อน
          currentF = 10;                    //ย้อนกลับต่ำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรของค่าต่ำสุด (ด้านหน้า)
          lcd.setCursor(15, 0);             //--------
          lcd.blink();
        }
      } else if (key == '#' && CheckSummit == 2) {  //รับค่าสำหรับกำหนด High Temp
        setTempHigh = inputString.toInt();  //แปลงจาก Char เป็น Int
        inputString = "";                   //ล้าง Input
        CheckSummit++;                      //สั่งเพิ่มค่า +1 สำหรับเช็คการกดยืนยัน
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.setCursor(15, 0);
        lcd.print(setTempHigh);             //แสดงค่าสูงสุดของอุณหภูมิ (Temp) ที่ป้อน
        currentB = 15;                      //ย้อนกลับต่ำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรของค่าสูงสุด (ด้านหลัง)
        //แสดงข้อความการตั้งค่าสำเร็จ
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Setting Successfully");
      } else if (key == '*' && CheckSummit == 3) {  //กดกลับ Main Menu
        CheckSummit = 1;
        configTemp = 1;
        inputTempLow = setTempLow;
        inputTempHigh = setTempHigh;
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.clear();
        MainMenu();
        return;
      } else if ((key == '*' && CheckSummit == 1) || (key == '*' && CheckSummit == 2)) {
        inputString = "";
        CheckSummit = 1;
        currentF = 10;
        currentB = 15;
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.clear();
        MainMenu();
        return;
      } else if (key == 'C') {  //ยกเลิกการกระทำหรือการกำหนดค่า
        inputString = "";
        setTempLow = 0;
        setTempHigh = 0;
        CheckSummit = 1;
        currentF = 10;
        currentB = 15;
        lcd.noBlink();                      //--------
        //แสดงข้อความการยกเลิกการตั้งค่า
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Set-Temp:    -     C");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("  Setting Canceled  ");
      }
    }
  }
}

void SettingHumi() {
  lcd.clear();
  //แสดงข้อความการกำหนดค่าอุณหภูมิ
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Set-Humi: ");
  lcd.setCursor(13, 0);
  lcd.print("-");
  lcd.setCursor(19, 0);
  lcd.print("%");
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Press C to Cancel");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Press * back to Menu");

  lcd.setCursor(10, 0);   //--------
  lcd.blink();            //--------

  while (1) {
    key = keypad.waitForKey();

    if (key) {
      if (key >= '0' && key <= '9') {   //เช็ครับเฉพาะตัวเลข 0 - 9
        if (CheckSummit == 1) {         //แสดงการป้อนค่าช่วงต่ำสุด (ด้านหน้า)
          lcd.setCursor(currentF, 0);   //ตำแหน่งการเริ่มแสดงค่าที่ป้อน
          lcd.blink();                  //--------
          lcd.print(key);
          currentF++;                   //เลื่อนไปต่ำแหน่งต่อไป
        } else if (CheckSummit == 2) {  //แสดงการป้อนค่าช่วงสูงสุด (ด้านหลัง)
          lcd.setCursor(currentB, 0);   //ตำแหน่งการเริ่มแสดงค่าที่ป้อน
          lcd.blink();                  //--------
          lcd.print(key);
          currentB++;                   //เลื่อนไปต่ำแหน่งต่อไป
        }
        inputString += key;             //เพิ่ม Char จากปุ่มกดตัวใหม่ไปต่อใน String
      } else if (key == '#' && CheckSummit == 1) {  //รับค่าสำหรับกำหนด Low Humi
        if (inputString.length() > 0) {
          setHumiLow = inputString.toInt(); //แปลงจาก Char เป็น Int
          inputString = "";                 //ล้าง Input
          CheckSummit++;                    //สั่งเพิ่มค่า +1 สำหรับเช็คการกดยืนยัน
          lcd.noBlink();                    //--------
          lcd.setCursor(10, 0);
          lcd.print(setHumiLow);            //แสดงค่าต่ำสุดของความชื้น (Humi) ที่ป้อน
          currentF = 10;                    //ย้อนกลับต่ำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรของค่าต่ำสุด (ด้านหน้า)
          lcd.setCursor(15, 0);             //--------
          lcd.blink();
        }
      } else if (key == '#' && CheckSummit == 2) {  //รับค่าสำหรับกำหนด High Humi
        setHumiHigh = inputString.toInt();  //แปลงจาก Char เป็น Int
        inputString = "";                   //ล้าง Input
        CheckSummit++;                      //สั่งลดค่า -1 สำหรับเช็คการกดยืนยัน
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.setCursor(15, 0);
        lcd.print(setHumiHigh);             //แสดงค่าสูงสุดของความชื้น (Humi) ที่ป้อน
        currentB = 15;                      //ย้อนกลับต่ำแหน่งเริ่มต้นตัวอักษรของค่าสูงสุด (ด้านหลัง)
        //แสดงข้อความการตั้งค่าสำเร็จ
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("Setting Successfully");
      } else if (key == '*' && CheckSummit == 3) {  //กดกลับ Main Menu
        CheckSummit = 1;
        configHumi = 1;
        inputHumiLow = setHumiLow;
        inputHumiHigh = setHumiHigh;
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.clear();
        MainMenu();
        return;
      } else if ((key == '*' && CheckSummit == 1) || (key == '*' && CheckSummit == 2)) {
        inputString = "";
        CheckSummit = 1;
        currentF = 10;
        currentB = 15;
        lcd.noBlink();                      //--------
        lcd.clear();
        MainMenu();
        return;
      } else if (key == 'C') {  //ยกเลิกการกระทำหรือการกำหนดค่า
        inputString = "";
        setHumiLow = 0;
        setHumiHigh = 0;
        CheckSummit = 1;
        currentF = 10;
        currentB = 15;
        lcd.noBlink();                      //--------
        //แสดงข้อความการยกเลิกการตั้งค่า
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Set-Humi:    -     %");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("  Setting Canceled  ");
      }
    }
  }
}

void ViewSetting() {
  lcd.clear();

  while (1) {
    key = keypad.getKey();

    if (key == '*') {
      lcd.clear();
      MainMenu();
      return;
    } else {
      //แสดงค่าการตั้งค่าอุณหภูมิ
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Set-Temp: ");
      lcd.setCursor(10, 0);
      lcd.print(inputTempLow);
      lcd.setCursor(12, 0);
      lcd.print(" - ");
      lcd.setCursor(15, 0);
      lcd.print(inputTempHigh);
      lcd.setCursor(19, 0);
      lcd.print("C");
      //แสดงค่าการตั้งค่าความชื้นสัมพัทธ์
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Set-Humi: ");
      lcd.setCursor(10, 1);
      lcd.print(inputHumiLow);
      lcd.setCursor(12, 1);
      lcd.print(" - ");
      lcd.setCursor(15, 1);
      lcd.print(inputHumiHigh);
      lcd.setCursor(19, 1);
      lcd.print("%");
      //แสดงข้อความปุ่มย้อนกลับ
      lcd.setCursor(0, 3);
      lcd.print("Press * back to Menu");
    }
  }
}