#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Wire.h>
#define SDA 25 // Define o pino SDA
#define SCL 26 // Define o pino SCL
#define trigPin 13          // Define o pino trigPin como 13
#define echoPin 14          // Define o pino echoPin como 14.
#define MAX_DISTANCE 700    // A distância máxima suportada pelo sensor é de aproximadamente 400-500cm.

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);  // Inicializa o LCD I2C com o endereço 0x27 e tamanho de 20 colunas por 4 linhas

// timeOut = 2 * MAX_DISTANCE / 100 / 340 * 1000000 = MAX_DISTANCE * 58.8
float timeOut = MAX_DISTANCE * 58.8;  // Define um limite de tempo para as leituras do sensor
int soundVelocity = 340;             // Velocidade do som em metros por segundo (aproximadamente 340 m/s)

void setup() {
  Wire.begin(SDA, SCL); // Inicializa a comunicação I2C
  lcd.init(); // Inicializa o display LCD
  lcd.backlight(); // Liga a luz de fundo do LCD
  lcd.setCursor(1,0); // Move o cursor para a linha 0, coluna 1
  lcd.print("Aguarde iniciando"); // Exibe uma mensagem no LCD
  lcd.setCursor(1,1); // Move o cursor para a linha 1, coluna 1
  lcd.print("Sistema de medicao");
  lcd.setCursor(4,2); // Move o cursor para a linha 2, coluna 4
  lcd.print("Ultrassonico");
  delay(10000); // Aguarda 10 segundos
  lcd.clear(); // Limpa o LCD
  pinMode(trigPin, OUTPUT);  // Configura o pino trigPin como saída
  pinMode(echoPin, INPUT);   // Configura o pino echoPin como entrada
  Serial.begin(115200);      // Inicializa a comunicação serial a 115200 baud para ver os resultados da medição.
}

void loop() {
  // Imprime a distância medida em diferentes unidades (milímetros, centímetros, polegadas e metros).
  if (getSonar()==0 || isnan(getSonar())){  // Verifica se a leitura do sensor é inválida ou NaN
    lcd.setCursor(3,0); // Move o cursor para a linha 0, coluna 3
    lcd.print("Falha ao ler o"); // Exibe uma mensagem no LCD
    lcd.setCursor(0,1); // Move o cursor para a linha 1, coluna 0
    lcd.print("Sensor Ultrassonico");
    lcd.setCursor(1,2); // Move o cursor para a linha 2, coluna 1
    lcd.print("Sensor com defeito");
    lcd.setCursor(0,3); // Move o cursor para a linha 3, coluna 0
    lcd.print("Ou Sensor obstruido");
    delay(2000); // Aguarda 2 segundos
  } 
  else 
  {
    Serial.printf("Distancia: ");
    Serial.print(getSonar() * 10); // Distância em milímetros
    Serial.print("mm");
    Serial.print("  |  ");

    Serial.print(getSonar());      // Distância em centímetros
    Serial.print("cm");
    Serial.print("  |  ");

    Serial.print(getSonar() / 2.54); // Distância em polegadas
    Serial.print("in");
    Serial.print("  |  ");

    Serial.print(getSonar() * 100);  // Distância em metros
    Serial.println("m");

    lcd.setCursor(0,0); // Move o cursor para a linha 0, coluna 0
    lcd.print("Distancia:"); // Exibe uma mensagem no LCD
    lcd.setCursor(11,0); // Move o cursor para a linha 0, coluna 11
    lcd.print(getSonar() * 10); // Distância em milímetros
    lcd.print("mm");

    lcd.setCursor(0,1); // Move o cursor para a linha 1, coluna 0
    lcd.print("Distancia: "); // Exibe uma mensagem no LCD
    lcd.setCursor(11,1); // Move o cursor para a linha 1, coluna 11
    lcd.print(getSonar()); // Distância em centímetros
    lcd.print("cm");

    lcd.setCursor(0,2); // Move o cursor para a linha 2, coluna 0
    lcd.print("Distancia: "); // Exibe uma mensagem no LCD
    lcd.setCursor(11,2); // Move o cursor para a linha 2, coluna 11
    lcd.print(getSonar()/2.54); // Distância em polegadas
    lcd.print("pol");

    lcd.setCursor(0,3); // Move o cursor para a linha 3, coluna 0
    lcd.print("Distancia: "); // Exibe uma mensagem no LCD
    lcd.setCursor(11,3); // Move o cursor para a linha 3, coluna 11
    lcd.print(getSonar()*100); // Distância em metros
    lcd.print("m");
    delay(2000); // Aguarda 2 segundos
    lcd.clear(); // Limpa o LCD
  }
}

float getSonar() {
  unsigned long pingTime;
  float distance;

  // Faz o pino trigPin ficar em nível alto por 10 microssegundos para disparar o sensor HC-SR04
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  // Espera o sensor HC-SR04 retornar a nível alto e mede esse tempo de espera
  pingTime = pulseIn(echoPin, HIGH, timeOut);

  // Calcula a distância com base no tempo medido
  distance = (float)pingTime * soundVelocity / 2 / 10000; // Distância em centímetros

  return distance; // Retorna o valor da distância medida
}