// se declaran las librerias

#include <arduinoFFT.h>  // Librería de la transformada rápida de Fourier FFT
#include <Adafruit_SSD1306.h>  // Librería para el display OLED
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>


// Definición de las variables del display OLED

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET -1 // Cambia el valor si tu pantalla OLED tiene un pin de reset
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// Definición de las variables del programa FFT

#define SAMPLES 2048  // Número de muestras: este número debe estar en una potencia de 2. Cuanto mayor sea este número, mejor será la resolución (más contenedores -> rangos de frecuencia más estrechos)
#define SAMPLING_FREQUENCY 900 // Frecuencia de muestreo: debe ser al menos el doble de la frecuencia que queremos "capturar" (debido al teorema de Shannon-Nyquist)
unsigned int sampling_period_us;
unsigned long microsec_per_reading;
double volts_per_lsb;
arduinoFFT FFT = arduinoFFT();

// Definición de las variables de frecuencias del cuatro
const float frecuenciaLa = 242.0;
const float frecuenciaRe = 326.66;
const float frecuenciaFa = 389.99;
const float frecuenciaSi = 274.94;
const float rangoError = 0.05;

// Definición de las variables de salidas y entradas
const int pinLED_La = 19;      // LED para LA
const int pinLED_Re = 18;      // LED para RE
const int pinLED_Fa = 15;      // LED para FA
const int pinLED_Si = 17;      // LED para SI
const int pinResetButton = 26; // Botón de reset
const int pinSelectButton = 33; // Botón para seleccionar

// Definicion de varibles de menu y visualizacion

enum Afinacion { Esperando_LA, Afinado_LA, Esperando_RE, Afinado_RE, Esperando_FA, Afinado_FA, Esperando_SI, Afinado_SI, Afinado };
Afinacion estadoAfinacion = Esperando_LA;



void setup() {
  Serial.begin(115200);
  sampling_period_us = round(1000000 * (1.0 / SAMPLING_FREQUENCY));
  microsec_per_reading = round(1000000 * (1.0 / SAMPLING_FREQUENCY));
  volts_per_lsb = 3.3 / 1024;

  pinMode(pinLED_La, OUTPUT);          // Configurar el pin del LED para LA como salida
  pinMode(pinLED_Re, OUTPUT);          // Configurar el pin del LED para RE como salida
  pinMode(pinLED_Fa, OUTPUT);          // Configurar el pin del LED para FA como salida
  pinMode(pinLED_Si, OUTPUT);          // Configurar el pin del LED para SI como salida
  pinMode(pinResetButton, INPUT_PULLUP); // Configurar el botón de reset como entrada con resistencia pull-up
  pinMode(pinSelectButton, INPUT_PULLUP); // Configurar el botón de selección como entrada con resistencia pull-up

  // se declara pantalla principal

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(2);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println(F("AFINADOR    CUATRO"));
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 40);
  display.print(F("Presionar 'inicio' para comenzar"));
  display.display();

  
}

void loop() {
  static double vReal[SAMPLES];
  static double vImag[SAMPLES];

  for (int i = 0; i < SAMPLES; i++) {
    int sensorValue = analogRead(34);
    vReal[i] = sensorValue * volts_per_lsb;
    vImag[i] = 0;
    delayMicroseconds(sampling_period_us);
  }
  

  FFT.DCRemoval();  // Elimina el offset de la señal eléctrica
  FFT.Windowing(FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);
  FFT.Compute(FFT_FORWARD);
  FFT.ComplexToMagnitude();

  FFT.Windowing(vReal, SAMPLES, FFT_WIN_TYP_HAMMING, FFT_FORWARD);
  FFT.Compute(vReal, vImag, SAMPLES, FFT_FORWARD);
  FFT.ComplexToMagnitude(vReal, vImag, SAMPLES);
  double peak = FFT.MajorPeak(vReal, SAMPLES, SAMPLING_FREQUENCY);

  // Mostrar la frecuencia dominante en el monitor serie
  Serial.print(F("Frecuencia dominante: "));
  Serial.print(abs(peak));
  Serial.println(F(" Hz"));

   // se declara pantalla secundaria
   
  // Mostrar la frecuencia dominante en el display OLED con letras grandes y dos decimales
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1); // Configura el tamaño de fuente en 1 para letras grandes
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println(F("Frecuencia dominante:"));
  display.setTextSize(2); // Configura el tamaño de fuente en 2 para números más grandes
  display.print(abs(peak));
  display.print(F(" Hz"));
  display.display();

  // Display tuning states below the frequency
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 40);
  display.print(F("Estado de Afinacion: "));

  switch (estadoAfinacion) {
    case Esperando_LA:
      display.print(F("Esperando LA"));
      break;
    case Afinado_LA:
      display.print(F("Afinado LA"));
      break;
    case Afinado_RE:
      display.print(F("Afinado RE"));
      break;
    case Afinado_FA:
      display.print(F("Afinado FA"));
      break;
    case Afinado_SI:
      display.print(F("Afinado SI"));
      break;
    case Afinado:
      display.print(F("Afinado"));
      break;
  }

  display.display();

  switch (estadoAfinacion) {
    case Esperando_LA:
      if (abs(abs(peak) - (frecuenciaLa)) < frecuenciaLa * rangoError) {
        estadoAfinacion = Afinado_LA;
        digitalWrite(pinLED_La, HIGH);
      }
      break;
    case Afinado_LA:
      if (abs(abs(peak) - frecuenciaRe) < frecuenciaRe * rangoError) {
        estadoAfinacion = Afinado_RE;
        digitalWrite(pinLED_Re, HIGH);
      }
      break;
    case Afinado_RE:
      if (abs(abs(peak) - frecuenciaFa) < frecuenciaFa * rangoError) {
        estadoAfinacion = Afinado_FA;
        digitalWrite(pinLED_Fa, HIGH);
      }
      break;
    case Afinado_FA:
      if (abs(abs(peak) - frecuenciaSi) < frecuenciaSi * rangoError) {
        estadoAfinacion = Afinado;
        digitalWrite(pinLED_Si, HIGH);
      }
      break;
    
  }

if (digitalRead(pinResetButton) == LOW) { // Si se pulsa el botón de reset
       // Reiniciar el proceso de afinación
       digitalWrite(pinLED_La, LOW);
        digitalWrite(pinLED_Re, LOW);
        digitalWrite(pinLED_Fa, LOW);
        digitalWrite(pinLED_Si, LOW);
        estadoAfinacion = Esperando_LA;
}
  delay(10);
}