#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

#define LCD_RS (1 << PD0) // Registro de selección
#define LCD_EN (1 << PD1) // Registro de habilitación
#define LCD_D4 (1 << PD4) // Bit 4 de datos
#define LCD_D5 (1 << PD5) // Bit 5 de datos
#define LCD_D6 (1 << PD6) // Bit 6 de datos
#define LCD_D7 (1 << PD7) // Bit 7 de datos

#define VREF 5.0 // Voltaje de referencia de 5V (Ajusta según sea necesario)

void LCD_command(unsigned char cmd) {
    PORTD = (PORTD & 0x0F) | (cmd & 0xF0); // Envía los bits más significativos
    PORTD &= ~LCD_RS;                      // Configura RS como comando
    PORTD |= LCD_EN;                       // Habilita el LCD
    _delay_us(1);                          // Pequeña pausa
    PORTD &= ~LCD_EN;                      // Deshabilita el LCD

    PORTD = (PORTD & 0x0F) | ((cmd << 4) & 0xF0); // Envía los bits menos significativos
    PORTD |= LCD_EN;                               // Habilita el LCD
    _delay_us(1);                                  // Pequeña pausa
    PORTD &= ~LCD_EN;                              // Deshabilita el LCD

    _delay_ms(2); // Espera a que el comando se ejecute
}

void LCD_data(unsigned char data) {
    PORTD = (PORTD & 0x0F) | (data & 0xF0); // Envía los bits más significativos
    PORTD |= LCD_RS;                        // Configura RS como dato
    PORTD |= LCD_EN;                        // Habilita el LCD
    _delay_us(1);                           // Pequeña pausa
    PORTD &= ~LCD_EN;                       // Deshabilita el LCD

    PORTD = (PORTD & 0x0F) | ((data << 4) & 0xF0); // Envía los bits menos significativos
    PORTD |= LCD_EN;                               // Habilita el LCD
    _delay_us(1);                                  // Pequeña pausa
    PORTD &= ~LCD_EN;                              // Deshabilita el LCD

    _delay_ms(1); // Espera a que el dato se escriba
}

void LCD_init() {
    // Configura los pines del LCD como salidas
    DDRD |= (LCD_RS | LCD_EN | LCD_D4 | LCD_D5 | LCD_D6 | LCD_D7);

    // Inicializa el LCD en modo de 4 bits
    _delay_ms(15);
    LCD_command(0x02); // Modo de 4 bits
    _delay_ms(1);
    LCD_command(0x28); // 2 líneas, matriz de 5x7
    _delay_ms(1);
    LCD_command(0x0C); // Enciende el LCD
    _delay_ms(1);
    LCD_command(0x06); // Incrementa el cursor
    _delay_ms(1);
    LCD_command(0x01); // Limpia la pantalla
    _delay_ms(2);
}

void LCD_clear() {
    LCD_command(0x01); // Limpia la pantalla
    _delay_ms(2);
}

void LCD_home() {
    LCD_command(0x02); // Vuelve al inicio
    _delay_ms(2);
}

void LCD_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) {
    unsigned char row_offsets[] = {0x00, 0x40, 0x14, 0x54};
    LCD_command(0x80 | (x + row_offsets[y])); // Establece la posición del cursor
    _delay_ms(1);
}

void ADC_init() {
    // Configura el ADC para usar el voltaje de referencia AVCC
    ADMUX = (1 << REFS0);

    // Habilita el ADC y el preescalador de 128
    ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);
}

uint16_t ADC_read(uint8_t channel) {
    // Configura el canal de entrada ADC
    ADMUX = (ADMUX & 0xF8) | (channel & 0x07);

    // Inicia la conversión ADC
    ADCSRA |= (1 << ADSC);

    // Espera a que la conversión se complete
    while (ADCSRA & (1 << ADSC));

    // Retorna el valor de la conversión ADC
    return ADC;
}

void LCD_display_voltage(float voltage) {
    LCD_clear();
    LCD_home();
    LCD_data('V');
    LCD_data('o');
    LCD_data('l');
    LCD_data('t');
    LCD_data('a');
    LCD_data('j');
    LCD_data('e');
    LCD_data(':');
    LCD_gotoxy(0, 1);
    int int_part = (int)voltage;
    int decimal_part = (int)((voltage - int_part) * 1000);
    LCD_data(int_part + '0');
    LCD_data('.');
    LCD_data((decimal_part / 100) + '0');
    LCD_data(((decimal_part / 10) % 10) + '0');
     LCD_data('V');
}

int main() {
    // Configura el LCD y el ADC
    LCD_init();
    ADC_init();

    // Variables para almacenar el valor medido y el voltaje calculado
    uint16_t adc_value;
    float voltage;

    while (1) {
        // Lee el valor ADC del canal 0 (puerto A0 en Arduino Uno)
        adc_value = ADC_read(0);

        // Convierte el valor ADC a voltaje
        voltage = (float)adc_value * VREF / 1023.0;

        // Muestra el voltaje en el LCD
        LCD_display_voltage(voltage);

        // Espera un tiempo antes de realizar la siguiente medición
        _delay_ms(1000);
    }

    return 0;
}