#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <WiFi.h>
#include "PubSubClient.h"
#include "DHTesp.h"
#include <ESP32Servo.h>


const char * MQTTServer = "broker.emqx.io";
const char * MQTT_Topic = "IoT/display";
//const char * MQTT_Topic1 = "IoT/data";
//const char * MQTT_Topic2 = "IoT/avgTemp";
//const char *MQTT_Topic3 = "IoT/light";
//const char *MQTT_Topic4 = "IoT/ph";

#define I2C_ADDR    0x27
#define LCD_COLUMNS 20
#define LCD_LINES   4
#define led1 2
#define led2 4
#define moto 17
#define ledr 13 // đỏ
//#define ledg 12  // lục
#define ledb 14  // xanh

const int button = 0;// Trạng thái trước đó của nút nhấn

unsigned long buttonPressedTime = 0;
const int motorRunTime = 5000; // 5 seconds
bool motorRunning = false;
int buttonState;
int lastButtonState;

unsigned long lastPublishTime = 0;
const unsigned long publishInterval = 10000; 

int ledPins[] = {led1, led2, ledr, ledb};
const int potPin = 34;
const int ldrPin = 32;
const int buzzer = 27;

// ======================== Ph Sensor ======================
const int PhPin = 35;
//const int Acidic = 14; // xanh
//const int Neutral = 12; // lục
//const int AnodeLed = 13; // đỏ

int phval = 0;
float PhValue;
int buffer_arr[10], temp;
unsigned long int avgval;
const float MAX = 4095.00;
float calibration_value = 21.34;


LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR, LCD_COLUMNS, LCD_LINES);

WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

// Tạo ID ngẫu nhiên tại: https://www.guidgen.com/
const char * MQTT_ID = "c5afa5ae-d3a0-48b7-b850-92015a281909";
int Port = 1883;

const int DHT_PIN = 15;
DHTesp dhtSensor;

// Khai báo để tính nhiệt độ trung bình
const int numReadings = 3;
float temperatures[numReadings];
int readIndex = 0;
float total = 0;
float average = 0;
int numValidReadings = 0;

void WIFIConnect() {
  Serial.println("Connecting to SSID: Wokwi-GUEST");
  WiFi.begin("Wokwi-GUEST", "");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("WiFi connected");
  Serial.print(", IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void MQTT_Reconnect() {
  while (!client.connected()) {
    if (client.connect(MQTT_ID)) {
      Serial.print("MQTT Topic: ");
      Serial.print(MQTT_Topic);
      Serial.println(" connected");
      Serial.println("");
      Serial.print("MQTT Topic: ");
     // Serial.print(MQTT_Topic1);
      Serial.println(" connected");
      Serial.println("");
      Serial.print("MQTT Topic: ");
      //Serial.print(MQTT_Topic2);
      Serial.println(" connected");
      Serial.println("");
    } else {
      Serial.print("failed, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      delay(5000);
    }
  }
}

void callback(char* topic, byte* message, unsigned int length) {
  Serial.print("Message arrived on topic: ");
  Serial.println(topic);
  Serial.print("Message: ");
  String stMessage;

  for (int i = 0; i < length; i++) {
    Serial.print((char)message[i]);
    stMessage += (char)message[i];
  }
  Serial.println();
}


void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dhtSensor.setup(DHT_PIN, DHTesp::DHT22);

  WIFIConnect();
  client.setServer(MQTTServer, Port);
  client.setCallback(callback);

  lcd.init();
  lcd.backlight();

  // Print something
  lcd.setCursor(3, 0);
  lcd.print("Welcome!");


  



   Serial.begin(115200);
  pinMode(ledPins[0], OUTPUT);
  pinMode(ledPins[1], OUTPUT);
  pinMode(ledPins[2], OUTPUT);
 // pinMode(ledPins[3], OUTPUT);
  pinMode(ledPins[3], OUTPUT);
  pinMode(moto, OUTPUT);

  
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  //pinMode(Acidic, OUTPUT);
 // pinMode(Neutral, OUTPUT);
  //pinMode(AnodeLed, OUTPUT);
  pinMode(PhPin, INPUT);
  pinMode(potPin, INPUT);
  pinMode(ldrPin, INPUT);
  pinMode(button, INPUT);


ledcSetup(1, 5000, 8);  // Tham số: kênh (0-15), tần số PWM, độ phân giải bit
//ledcAttachPin(ledPins[2], 1); 

  //Khởi tạo mảng lưu nhiệt độ trung bình
  for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++) {
    temperatures[thisReading] = NAN;
  }
}

void WaterQualityMode() // =============================== WATER QUALITY @ PH SENSOR =============================
{


  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    buffer_arr[i] = analogRead(PhPin); //Read and store the value of pH in an array

  }
  //Sorting the array from small to big
  for (int i = 0; i < 9; i++)
  {
    for (int j = i + 1; j < 10; j++)
    {
      if (buffer_arr[i] > buffer_arr[j])
      {
        temp = buffer_arr[i];
        buffer_arr[i] = buffer_arr[j];
        buffer_arr[j] = temp;

      }
    }
  }

  avgval = 0;
  for (int i = 2; i < 8; i++)
  {  //Calculation to get the pH value 
    avgval += buffer_arr[i];
    float volt = (float)avgval * 5.0 / MAX / 6;
    float ph_act = -5.70 * volt + calibration_value;
    PhValue = ph_act;

  }
if (PhValue < 6) 
{
    digitalWrite(ledPins[2], HIGH); // RGB LED turns RED
    digitalWrite(ledPins[3], LOW);
}
else if (PhValue > 7.5)
{
    digitalWrite(ledPins[3], HIGH); // RGB LED turns BLUE
    digitalWrite(ledPins[2], LOW);
}
else // PhValue nằm trong khoảng từ 6 đến 7
{
    digitalWrite(ledPins[3], LOW); // RGB LED turns OFF 
    digitalWrite(ledPins[2], LOW);
}



 //   String phMessage = String(PhValue);
  //client.publish("IoT/ph", phMessage.c_str());


Serial.println(PhValue);
}





void loop() {
  delay(10);
  if (!client.connected()) {
    MQTT_Reconnect();
  }
   client.loop();

    // Đọc dữ liệu từ cảm biến DHT22
  float humidity = dhtSensor.getHumidity();
  float temperature = dhtSensor.getTemperature();

  // Kiểm tra dữ liệu có hợp lệ không
  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }
  //Thực hiện tính trung bình
  // Cập nhật mảng và số lượng đọc hợp lệ
  if (!isnan(temperatures[readIndex])) {
    // Nếu giá trị cũ là hợp lệ, giảm số lượng đọc hợp lệ
    numValidReadings--;
  }

  temperatures[readIndex] = temperature;
  if (!isnan(temperature)) {
    // Nếu giá trị mới là hợp lệ, tăng số lượng đọc hợp lệ
    numValidReadings++;
  }

  readIndex = (readIndex + 1) % numReadings;

  // Tính trung bình
  float total = 0;
  for (int i = 0; i < numReadings; i++) {
    if (!isnan(temperatures[i])) {
      total += temperatures[i];
    }
  }

  float average = numValidReadings > 0 ? total / numValidReadings : NAN;

  // Gửi dữ liệu nếu có đủ giá trị hợp lệ
  if (!isnan(average)) {
   /// String message = String(average);
   // client.publish(MQTT_Topic2, message.c_str());
  }
  //gửi dữ liệu lên mqtt
  if (!isnan(humidity) && !isnan(temperature)) {
    // Tạo chuỗi tin nhắn
   // String message = String(temperature) + "|" + String(humidity);

    // Gửi tin nhắn
   // client.publish(MQTT_Topic1, message.c_str());
  }

  if (temperature > 38 && humidity < 40) {
   // client.publish(MQTT_Topic,"Báo động");
   digitalWrite(ledPins[0],HIGH);
   
    
  }
  else {
    //client.publish(MQTT_Topic,"Bình thường");
    digitalWrite(ledPins[0],LOW);
    
  }
  // Hiển thị dữ liệu lên LCD
  lcd.clear(); // Xóa nội dung cũ trên LCD
  lcd.setCursor(0, 0); // Đặt con trỏ tại vị trí đầu tiên của LCD
  lcd.print("Temp: ");
  lcd.print(temperature);
  lcd.print(" C");

  lcd.setCursor(0, 1); // Chuyển con trỏ xuống dòng tiếp theo
  lcd.print("Humidity: ");
  lcd.print(humidity);
  lcd.print(" %");

  Serial.print("Temperature: ");
Serial.println(temperature);
Serial.print("Humidity: ");
Serial.println(humidity);


  // Thêm delay để giữ dữ liệu trên màn hình một thời gian
  delay(100); // Cập nhật dữ liệu mỗi 2 giây


   // Read potentiometer value (simulate soil moisture)
  int moistureValue = analogRead(potPin);

  // Read LDR value (simulate light level)
  int lightValue = analogRead(ldrPin);

  unsigned long currentTime = millis();

  // Kiểm tra xem có phải là thời gian từ 8 giờ sáng đến 3 giờ chiều không
  if (currentTime >= 8 * 3600000 && currentTime <= 15 * 3600000) {
    // Trong khoảng thời gian từ 8 giờ sáng đến 3 giờ chiều

    // Đọc giá trị ánh sáng và thực hiện xử lý
    int lightValue = analogRead(ldrPin);

    if (lightValue <= 1000 || lightValue >= 2000) {
      digitalWrite(ledPins[1], HIGH); // Turn on the LED
      Serial.print("LED ON - ");
    } else {
      digitalWrite(ledPins[1], LOW);  // Turn off the LED
      Serial.print("LED OFF - ");
    }

    // ... (Các xử lý khác trong khoảng thời gian mong muốn)
  } else {
    // Ngoài khoảng thời gian từ 8 giờ sáng đến 3 giờ chiều

    // Tắt LED hoặc thực hiện xử lý khác nếu cần thiết
    digitalWrite(ledPins[1], LOW); // Turn off the LED
  }


  //String lightMessage = String(lightValue);
//  client.publish(MQTT_Topic3, lightMessage.c_str());


  // Check muc nuoc and control the buzzer
  if (moistureValue <= 2023) {
    noTone(buzzer); // Turn off buzzer sound
    Serial.print("BUZZER OFF - ");
  } 
  else {
    tone(buzzer, 1000);     // Generate a sound
    Serial.print("BUZZER ON - ");
  }

  // Print values to Serial Monitor on a single line
  Serial.print("mực nước: ");
  Serial.print(moistureValue);
  Serial.print(" - ánh sáng: ");
  Serial.println(lightValue);



  WaterQualityMode();


// Tạo chuỗi dữ liệu và đưa vào các giá trị
  String payload = String(temperature) + "|" + String(humidity) + "|" + String(PhValue) + "|" + String(lightValue) + "|" + String(moistureValue);

  // Gửi chuỗi dữ liệu lên MQTT
  client.publish(MQTT_Topic, payload.c_str());




  buttonState = digitalRead(button);

  if (buttonState == HIGH) {
    buttonPressedTime = 0; // Reset the timer
  } else {
    if (buttonPressedTime == 0) {
      buttonPressedTime = millis(); // Record the start time
    } else {
      unsigned long currentTime = millis();
      unsigned long buttonPressDuration = currentTime - buttonPressedTime;

      // Check if the button has been pressed for 5 seconds
      if (buttonPressDuration >= motorRunTime) {
        motorRunning = !motorRunning; // Toggle the motor state
        buttonPressedTime = 0; // Reset the timer
      }
    }
  }

  if (motorRunning) {
    digitalWrite(moto, HIGH); // Start the motor
    Serial.println("Motor ON");
  } else {
    digitalWrite(moto, LOW); // Stop the motor
    Serial.println("Motor OFF");
  }


  delay(1000); // Delay for readability
}