#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Stepper.h>

#define LDR_ANALOG_PIN A0 // Leitura do Photoresistor - A0

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

// Ajustar o número de passos por rotação do seu motor
//---------------- Stepper Motor angles ------------------------

const float theta0 = 136.0; // ~61.2º  // Each step = 1.8 degrees.
const float theta1 = -68.0; // ~30.6º  // Adds clockwise angle.
//----------------- Stepper Motor pins -----------------------
#define directionPin 12  // DIR
#define stepPin 13  // STEP
// initialize the stepper library on pins 12 e 13:
Stepper myStepper(theta0, stepPin, directionPin); // Starting at azimuth

// Essas constantes devem corresponder aos atributos "gama" e "rl10" do fotoresistor
const float GAMMA = 0.7;
const float RL10 = 50;
const int t_wait = 2000; // Tempo de espera (ms) entre giro do motor de passo.
const int ledCount = 10;  // Set number of LEDs in the bar graph
// Array of pins for LEDs in the bar graph
int ledPins[] = {
  2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
};

float lux=0;
float analogLux=0; // Valor lido da entrada analógica LDR_ANALOG_PIN A0

// Map the result to a range from lux to the number of LEDs
  int ledLevel = map(lux, 0, 10000, 0, ledCount);

void setup() {

  // initialize the serial port:
  Serial.begin(9600);
  analogLux = analogRead(LDR_ANALOG_PIN); // Variável global
  // Loop over the LEDs pins and set all to output
  for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {
    pinMode(ledPins[thisLed], OUTPUT);
  }
  // set the speed at 30 rpm:
  myStepper.setSpeed(30);

  // Display LCD
  pinMode(LDR_ANALOG_PIN, INPUT);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  // -------------------------------------------------------------------
  
} // end setup

float convert() { 

  float voltage;
  float resistance;
  float lux;

// Converte o valor analógico em valor lux:
  analogLux = analogRead(LDR_ANALOG_PIN); // Variável global
  voltage = analogLux / 1024. * 5;
  resistance = 2000 * voltage / (1 - voltage / 5);
  lux = pow(RL10 * 1e3 * pow(10, GAMMA) / resistance, (1 / GAMMA));

 return lux;
} // end convert

void leds() {

// Map the result to a range from lux to the number of LEDs
  ledLevel = map(lux, 0, 10000, 0, ledCount);
  // Loop over the LEDs pins and set element
  for (int thisLed = 0; thisLed < ledCount; thisLed++) {
    // If the array element's index is less than ledLevel
    if (thisLed < ledLevel) {
      // Turn the pin for this element on
      digitalWrite(ledPins[thisLed], HIGH);
    } else {
      // Turn off all pins higher than the ledLevel
      digitalWrite(ledPins[thisLed], LOW);
    }
  }

} // end leds

 // Show messages of values and luminosity
 void displayLCD() {
  // Mostra o valor luminosidade no display do LCD
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Sunlight: ");
  lcd.print(analogLux);
  lcd.setCursor(2, 1); // Imprime a mensagem sobre a intensidade de luz
  if (analogLux <= 39) 
    lcd.print("Excelent!     ");
  else if (analogLux <= 54 and analogLux > 39)
   lcd.print("Good          ");
  else if (analogLux <= 86 and analogLux > 54)
   lcd.print("Moderate      ");
  else if (analogLux <= 169 and analogLux > 86)
   lcd.print("Weak          ");
  else
  lcd.print("Inappropriate ");

 } // end displayLCD 

// Printscreen angle values
void printscreen(float rotate) {

  Serial.print("Luminosidade: ");
  Serial.println(analogLux);
  myStepper.step(rotate); // Gira conforme o valor de theta0 e theta1

} // end printscreen

void loop() {

  // -------------------------------------------------------------------
  // Converte o valor analógico em valor lux:
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  // Posição inicial de Leste --> Oeste (60º)
  printscreen(theta0); // Oeste 60º
  Serial.println("At 6 am - 8 am");
  delay(t_wait);
  //--------------------------------------------------------------------
  // Converte o valor analógico em valor lux:
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  printscreen(theta1); // Oeste 30º
  Serial.println("At 8 am - 10 am");
  delay(t_wait);
  //--------------------------------------------------------------------
  // Converte o valor analógico em valor lux:
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  printscreen(theta1); // Azimute 90º
  Serial.println("At 10 am - 1 pm");
  delay(t_wait);
  //--------------------------------------------------------------------
  // Converte o valor analógico em valor lux:
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  printscreen(theta1); // Leste 30º
  Serial.println("At 1 pm - 3 pm");
  delay(t_wait);
  //--------------------------------------------------------------------
  // Converte o valor analógico em valor lux:
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  printscreen(theta1); // Leste 60º
  Serial.println("At 3 pm - 5 pm");
  delay(t_wait);
  //--------------------------------------------------------------------
  lux = convert();
  leds(); // Update lights leds
  displayLCD(); // Update data display
  printscreen(theta0); // retorna a posição do Azimuth
  Serial.println("Returning the panel to the east...");
  delay(t_wait);
 
} // end loop