#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Подключение библиотеки для работы с ЖК-дисплеем
#include <DHT.h> // Подключение библиотеки для работы с датчиком DHT

#define DHTpin 2 // Установка пина для подключения датчика DHT
#define DHTTYPE DHT22 // Установка типа датчика DHT
#define PHOTOpin A0 // Установка пина для подключения фоторезистора
#define NTCpin A1 // Установка пина для подключения температурного датчика
#define BUTTONpin 8 // Установка пина для подключения кнопки

// const float GAMMA = 0.5; // Гамма (Параметр фоторезистора)
// const float RL10 = 50;  // Коэффициент (Параметр фоторезистора)
// const float BETA = 3950; //Параметр температурного датчика (NTC)

int i = 0; // Переменная для выбора текущего режима работы

DHT dht(DHTpin, DHTTYPE); // Создание экземпляра класса для работы с датчиком DHT

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // ЖК-дисплей
void setup() {
  lcd.begin(20, 4); // Сообщается количество строк и столбцов
  lcd.backlight();  // Включение подсветки ЖК-дисплея
  pinMode(BUTTONpin, INPUT_PULLUP); // Настройка пина кнопки, как входа к питанию
  dht.begin(); //Подготовка к работе датчика DHT
}

// Функция для считывания температуры с датчика DHT
float readDHTTemperature() {
  return dht.readTemperature();
}

// Функция для считывания влажности с датчика DHT
float readDHTHumidity() {
  return dht.readHumidity();
}

// Функция для считывания освещенности с фоторезистора
unsigned long readPhotoresistor() {
  int analogValue = analogRead(PHOTOpin);// Считывание значения с аналогового пина фоторезистора
  float voltage = analogValue / 1024. * 5; // Перевод значения в напряжение
  float resistance = 2000 * voltage / (1 - voltage / 5); // Расчет сопротивления фоторезистора
  unsigned long lux = pow(50 * 1e3 * pow(10, 0.7) / resistance, (1 / 0.7)); // Расчет освещенности
  return lux;
}

// Функция для считывания температуры с термистора
float readNTCTemperature() {
  int analogValue = analogRead(NTCpin);// Считывание значения с аналогового пина термистора
  float celsius = 1 / (log(1 / (1023. / analogValue - 1)) / 3950 + 1.0 / 298.15) - 273.15;// Расчет температуры
  return celsius;
}

float oldValue1; //Предыдущее значение показателя
float oldValue2; //Предыдущее значение показателя (для влажности)
float oldValue3; //Предыдущее значение показателя (для влажности на экране со всеми датчиками)

// Функция для отображения данных на дисплее
void displayData(float value1, float value2, float value3, float value4,
const char* kind1, const char* kind2, const char* kind3, const char* kind4,
const char* type1, const char* type2, const char* type3, const char* type4) {
  //Условие для обновления дисплея
  if (oldValue1 != value1) {
    lcd.clear();
    oldValue1 = value1;
  } 
  if (oldValue2 != value2) {
    lcd.clear();
    oldValue2 = value2;
  }   
  if (oldValue3 != value3) {
    lcd.clear();
    oldValue3 = value3;
  }     

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(kind1);
  
  //Условие для отображения точного значения фоторезистора
  if (kind1 == "Bright: ") {
    lcd.print((unsigned long)value1);
  } 
    else {
     lcd.print(value1, 1);
    }
  lcd.print(type1);
  
  // Условие проверки второго значения
  if (value2 != 0)  {  
    lcd.setCursor(0, 1); 
    lcd.print(kind2);
    lcd.print(value2, 1); 
    lcd.print(type2);
  }
  
  // Условие проверки третьего значения
  if (value3 != 0)  {  
    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print(kind3); 
    lcd.print(value3, 1); 
    lcd.print(type3); 
  }
  
  // Условие проверки четвертого значения
  if (value4 != 0)  {  
    lcd.setCursor(0, 3);
    lcd.print(kind4); 
    lcd.print(value4, 1); 
    lcd.print(type4);  
  }  
}

int lastState = HIGH; //Переменная lastState начинается со значения HIGH, означает, что кнопка не нажата.

void loop() {
  int value = digitalRead((BUTTONpin)); //В функции loop() считывается текущее состояние кнопки.
  if (lastState != value) {
    lastState = value;   //Если состояние кнопки изменилось с предыдущего цикла, 
    //то присваивается новое значение value переменной lastState и проверяется, была ли кнопка нажата.
    //Если кнопка была нажата, то выполняются следующие действия: 
    //очищается дисплей, увеличивается переменная i на единицу и, если i больше 3, она обнуляется.
    if (value == HIGH) {
      lcd.clear();
      i++;
      if (i > 3) { 
        i = 0;
      }
    }
  }

  switch(i) {
    // Вывод данных со всех датчиков на дисплей
    case 0: {
      displayData(readPhotoresistor(), readDHTTemperature(), readDHTHumidity(), readNTCTemperature(), 
      "Bright: ","Temp: ", "Humidity: ", "Temp: ", " lux", " C", " %", " C");
      break;
    }
    // Вывод данных с DHT22 на дисплей
    case 1: { 
      displayData(readDHTTemperature(), readDHTHumidity(), 0, 0, "Temp: ", "Humidity: ", "", "", " C", " %", "", ""); 
      break;
    }
    // Вывод данных с фоторезистора на дисплей
    case 2: {
      displayData(readPhotoresistor(), 0, 0, 0, "Bright: ", "", "", "", " lux", "", "", ""); 
      break;
    }
    // Вывод данных с термистора на дисплей
    case 3: {
      displayData(readNTCTemperature(), 0, 0, 0, "Temp: ", "", "", "", " C", "", "", ""); 
      break;
    }
  }
}