#include <Wire.h> // библиотека для работы с I2C
#include <RTClib.h> // библиотека для работы с модулем RTC
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // библиотека для работы с дисплеем 
#include <AccelStepper.h> // библиотека для работы с шаговыми двигателями и драйверами шагового двигателя
#include <NewPing.h> // библиотека для работы с датчиком расстояния

#define LED_PIN 9 // пин для подключения светодиода
#define I2C_ADDR 0x27 // Адрес дисплея
#define LCD_COLUMNS 20 // количество столбцов
#define LCD_LINES 4 // количество строк
// Определение пинов для подключения драйвера шагового двигателя
#define STEP_PIN 7
#define DIR_PIN 6
#define ENABLE_PIN 8
// Определение параметров двигателя
#define STEPS_PER_REV 200 // Количество оборотов
#define SPEED 100 // Скорость вращения в шагах в секунду
#define ACCELERATION 100 // Ускорение вращения в шагах в секунду в квадрате

// Определение параметров таймера
#define OPEN_HOUR 8 // час окрытия штор (0-24)
#define OPEN_MINUTE 0 // минуты открытия (0-60)
#define CLOSE_HOUR 20 // час закрытия штор (0-24)
#define CLOSE_MINUTE 0 // минуты закрытия(0-60)

#define BUTTON_PIN  10 // пин для подключения переключателя
#define POT_PIN  A2 // пин для подключения потенциометра

// Переменные для хранения значений времени
int hours; // переменная для значений часов с модуля RTC
int minutes; // переменная для значений минут с модуля RTC

// Переменные для хранения значений расстояния, положения штор, освещенности и т.д.
int distance; // переменная для значений датчика расстояния
int position; // переменная для значений позиции штор по времени
int switchValue; // переменная для значений переключателя
int lightValue; // переменная для значений датчика света
int potValue; // переменная для значений потенциометра
int Value; // преобразуем значение в угол поворота сервопривода
bool manualMode = false; // флаг ручного управления

// Инициализация объектов библиотек
RTC_DS1307 rtc; // инициализация модуля RTC
NewPing sonar(4, 3, 500); // инициализация датчика расстояния
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR, LCD_COLUMNS, LCD_LINES); // Адрес I2C, количество столбцов и строк
// Создание объекта AccelStepper для управления двигателем
AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, STEP_PIN, DIR_PIN);

void setup() {
  Serial.begin(9600); // инициализация последовательного порта
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // Настройка пина светодиода
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP); // Настройка пина переключателя
  Wire.begin(); // инициализация I2C
  lcd.init(); // Инициализация дисплея
  rtc.begin(); // инициализация модуля RTC
  pinMode(ENABLE_PIN, OUTPUT); // Настройка пинов для управления драйвером
  digitalWrite(ENABLE_PIN, LOW); // Включение драйвера
   // Настройка параметров двигателя
  stepper.setMaxSpeed(SPEED); // Скорость вращения в шагах в секунду
  stepper.setAcceleration(ACCELERATION); // Ускорение вращения в шагах в секунду в квадрате
}

//Функция ручного управления шторами 
void manualControl() {
  switchValue = digitalRead(BUTTON_PIN); // Считываем состояние с переключателя
  if (switchValue == 1) { // Если переключатель включён
    manualMode = true; // Включаем ручной режим управления     
    while(manualMode == true) { // Пока ручной режим включен
    Time(); // Обновляем время на дисплее
    lcd.backlight(); // Включение подсветки
    lcd.setCursor(0, 1); // Установка курсора в начало 2 строки
    lcd.print("Manual mode   "); // Вывод текста на дисплей
    switchValue = digitalRead(BUTTON_PIN); // Считываем состояние с переключателя
    potValue = analogRead(POT_PIN); // Считываем значение потенциометра
    Value = map(potValue, 0, 1023, 0, STEPS_PER_REV); // Преобразуем значение потенциометра в количество шагов
    // Serial.print(Value);
    stepper.moveTo(Value);  // Перемещаем шторы на указанное количество шагов
    while (stepper.distanceToGo() != 0) 
      stepper.run();
          if (switchValue != 1 && position == 0) { // Если переключатель выключён и шторы открыты
            manualMode = false; // Выключаем ручной режим управления
            openCurtains(); // Открыть шторы
            return; // Завершаем функцию
          } else if (switchValue != 1 && position == 1) { // Если переключатель выключён и шторы закрыты
              manualMode = false; // Выключаем ручной режим управления
              return; // Завершаем функцию
            }
        }
  } else if (switchValue != 1) { // Если переключатель выключён
            return; // Завершаем функцию
          } 
}
void loop() {
  Time(); // Вызов функции для получения текущего времени
  Timer(); // Вызов функции для автоматического открытия и закрытия штор в заданное время
  manualControl(); // Вызов функции для перехода в режим ручного управления
  lighting(); // Вызов функции для управления подсветкой дисплея в зависимости от освещённости
  distanceSensor(); // Вызов функции для измерения расстояния до объекта
  lcd.setCursor(0, 1); // Установка курсора в начало 2 строки
  lcd.print("Automatic mode"); // Вывод текста на дисплей
 
  /*
  Serial.print(" \nTime:  "); // вывод текущего времени в монитор порта
  Serial.print(hours);
  Serial.print(":");
  if (minutes < 10) {
    Serial.print("0"); 
  }
  Serial.print(minutes);
  */
 }

// Функция для получения текущего времени с модуля RTC
void Time() {
  DateTime now = rtc.now(); // получение текущего времени из модуля RTC
  hours = now.hour(); // получение текущего часа
  minutes = now.minute(); // получение текущей минуты
  lcd.setCursor(0, 0); // Установка курсора в начало первой строки
  lcd.print("Time: "); // Вывод текста на дисплей
  lcd.print(hours); // Вывод часов на дисплей
  lcd.print(":");
  if (minutes < 10) {
    lcd.print("0"); // Добавление ведущего нуля, если минуты меньше 10
   }
    lcd.print(minutes); // Вывод минут на дисплей
  if (hours >= OPEN_HOUR && hours < CLOSE_HOUR) { // если текущее время находится в заданном интервале
    position = 0; // Шторы открыты(светлое время суток)
  } else {
      position = 1; // Шторы закрыты (тёмное время суток)
    }
  }

// Функция для автоматического открытия и закрытия штор в заданное время 
// Так же выводит на дисплей время открытия и закрытия штор
void Timer() {
  lcd.setCursor(0, 2); // Установка курсора в начало 3 строки
  lcd.print("Open curtain: "); // Вывод текста на дисплей
  lcd.print(OPEN_HOUR); // Вывод часов на дисплей
  lcd.print(":");
  if ( OPEN_MINUTE < 10) {
    lcd.print("0"); // Добавление ведущего нуля, если минуты меньше 10
  }
  lcd.print(OPEN_MINUTE); // Вывод минут на дисплей
  lcd.setCursor(0, 3); // Установка курсора в начало 4 строки
  lcd.print("Close curtain: "); // Вывод текста на дисплей
  lcd.print(CLOSE_HOUR); // Вывод часов на дисплей
  lcd.print(":");
  if (CLOSE_MINUTE < 10) {
    lcd.print("0"); // Добавление ведущего нуля, если минуты меньше 10
  }
  lcd.print(CLOSE_MINUTE); // Вывод минут на дисплей

  if (hours == OPEN_HOUR && minutes == OPEN_MINUTE) { // Если текущее время совпадает с временем открытия
    openCurtains(); // открыть шторы
  } else if (hours == CLOSE_HOUR && minutes == CLOSE_MINUTE) { // Если текущее время совпадает с временем закрытия
      closeCurtains(); // закрыть шторы
    }
}

// Функция для управления подсветкой дисплея в зависимости от освещённости
bool lighting() {
  lightValue = analogRead(A3); // получение значения с датчика освещённости
  if (lightValue < 500 && position == 1) { // Если освещённость меньше 500 и шторы закрыты (тёмное время суток)
    lcd.noBacklight(); // Выключение подсветки
  } else if (lightValue > 500 && position == 0) { //Если освещённость больше 500 и шторы открыты(светлое время суток)
      lcd.noBacklight(); // Выключение подсветки
    } else if (lightValue < 500 && position == 0) { // Если освещённость меньше 500 и шторы открыты(светлое время суток)
        lcd.backlight(); // Включение подсветки
      }
  // Serial.print(lightValue);
  }

// Функция для измерения расстояния до объекта
void distanceSensor() {
  distance = sonar.ping_cm(); // получение расстояния до объекта в сантиметрах
  if (distance < 50 && position == 0) { // Если расстояние меньше 50 см и шторы открыты (светлое время суток)
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Включить светодиод
    openCurtains(); // открыть шторы
  } else if (distance > 50 && position == 0) { // Если расстояние больше 50 см и шторы открыты (светлое время суток)
      digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Выключить светодиод
    }
  if (distance < 50 && position == 1) { // Если расстояние меньше 50 см и шторы закрыты (тёмное время суток)
    lcd.backlight(); // Включение подсветки
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Включить светодиод
    openCurtains(); // открыть шторы
  } else if (distance > 50 && position == 1) { // Если расстояние больше 50 см и шторы закрыты (тёмное время суток)
      closeCurtains(); // закрыть шторы
      digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Выключить светодиод
    }
}

// Функция для открытия штор
void openCurtains() {
  Serial.println(", Opening curtains"); // вывод сообщения в монитор порта
   stepper.moveTo(0); // Перемещение на начальную позицию
    while (stepper.distanceToGo() != 0) 
    stepper.run();
}

// Функция для закрытия штор
void closeCurtains() {
  Serial.println(", Closing curtains"); // вывод сообщения в монитор порта
   stepper.moveTo(STEPS_PER_REV); // Перемещение на один оборот вперед
    while (stepper.distanceToGo() != 0) 
    stepper.run();
}