#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
// set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

// definir pins de saída para os LEDS carro 1 na horizontal //
int C1R = 13; // carro1 vermelho e peãov verde
int C1Y = 12; // carro1 amarelo e peãov vermelho
int C1G = 11; // carro1 verde e peãov vermelho
int EXC = 10; // sinalizador excesso velocidade
int BUZZ = 9; // ativa o buzzer

// definir pins de leitura do sensor ultrasom
const int trigPin = 7;
const int echoPin = 6;

// contsnates e variaveis usadas na função getdistance e getspeed
long duration;
int FirstDistance=0;
int SecondDistance=0;
double speed=0;
int distance=1;
float Time = 0.5; 
float delayedtime = 1000*Time; // definido intervalo de 0.5s


void setup() {
  // setup para os pins do sensor ultrasom e output das leituras
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(BUZZ, OUTPUT);

  Serial.begin(9600);
  lcd.init();	// inicializa o lcd e printa uma messagem no LCD
  // no software arduino init() passa a begin()
  lcd.backlight();
  lcd.print("->Speed  Radar<-");
	delay(3000);
	lcd.clear();

  // definir como saídas os pinos carro1 (13, 12, 119 e carro2 (9,8,7) //
  pinMode(C1R, OUTPUT);
  pinMode(C1Y, OUTPUT);
  pinMode(C1G, OUTPUT);

  // inicialmente, definir vermelho para carro1 e verde para peãoh //
  digitalWrite(C1R, HIGH);
  digitalWrite(C1Y, LOW);
  digitalWrite(C1G, LOW);

  // inicialmente, sinalizador de excesso de velocidade inativo //
  digitalWrite(EXC, LOW);
}

void loop() {
  trafic();

}


// A seguir define-se a função que controlo o pisca pisca do LED C1Y //
 void piscaC1Y() {
  //Acende o led C1Y
  digitalWrite(12, HIGH);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);
    
  //Apaga o led
  digitalWrite(12, LOW);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);

  digitalWrite(12, HIGH);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);
    
  //Apaga o led
  digitalWrite(12, LOW);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);

  digitalWrite(12, HIGH);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);

    //Apaga o led
  digitalWrite(12, LOW);
    
  //Aguarda intervalo de tempo em milissegundos
  delay(500);

  digitalWrite(12, HIGH);
}

// a seguir define-se a função trafic que controla os semaforos
void trafic() {
  //mantem estado inicial, vermelho carro1, verde peãov, verde carro2, vermelho peãoh, durante 15s
  //delay(15000);

  unsigned long start = millis();
  while (millis() - start < 15000){

  digitalWrite(C1R, LOW);  // apaga vermelho carro1 e apagar verde peãov
  digitalWrite(C1G, HIGH); // acende verde carro1 e acende vermelho peãov
  GetSpeed();
  }

  start = millis();
  while (millis() - start < 3000){
   // vai acender amarelo para carro1 e mantem tudo o resto durante 5s
  digitalWrite(C1G, LOW); // apaga verde carro1 e mantem vermelho peãov
  
   // chamar a função para psicar o LED C1Y //
  piscaC1Y(); 
  GetSpeed();
  }

  start = millis();
  while (millis() - start < 15000){
  // vai acender vermelho carro1 e verde para peãov, verde para carro2 e vermelho para peãoh, durante 15s
  digitalWrite(C1Y, LOW); // apaga amarelo carro1 e apaga vermelho peãov
  digitalWrite(C1R, HIGH); // acende vermelho carro1 e verde para peãov
  }
}


// definida a função que calcula a distancia medida entre 0.5s
float GetDistance()
{
// Clears the trigPin
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);

// Sets the trigPin on HIGH state for 10 micro seconds
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);

// Reads the echoPin, returns the sound wave travel time in microseconds
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

//calcula a distancia
distance= duration*0.034/2;

return distance;
}


// consultada a fonte: https://www.hackster.io/Aouadja/accurate-speed-measurement-using-the-ultrasonic-sensor-b955cd#comments
// definida a função que calcula a velocidade em Km/h
void GetSpeed(){

  FirstDistance = GetDistance(); //obtem a 1ª distancia
   
  delay(delayedtime); //espera 0.5 seconds depende do tempo declarado acima em "Time"
   
  SecondDistance = GetDistance(); //obtem a 2ª distancia
   
  speed = 0.036 * (FirstDistance - SecondDistance)/Time;  // calcula a diferença 
   
  //printa a velocidade no serial monitor para confirmar com o LCD
  Serial.print("speed (Km/h) is: ");
  Serial.println(speed);

  //printa a velocidade no Liquid Display
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Speed (Km/h) is:");
  lcd.setCursor(0,16);
  lcd.println(speed);
  lcd.print("   ");

  radar();
 
}


void radar() {
  if (speed > 25 or speed < -25){
    // ativa o sinalizador de excesso de velocidade e alarme
  digitalWrite(EXC, HIGH);
  alarm();
  alarm();
  //digitalWrite(BUZZ, HIGH);
  //tone(BUZZ,250);
  //tone(8, 262, 250); // Toca um tom de 262Hz por 0,250 segundos
  //delay(50);
  //noTone(BUZZ);
  //delay(1000);
  digitalWrite(EXC, LOW);
  //digitalWrite(BUZZ, LOW);
  }
}


void alarm() {
 digitalWrite(BUZZ, HIGH);
  //tone(BUZZ,250);
  tone(BUZZ, 262, 250); // Toca um tom de 262Hz por 0,250 segundos
  delay(50);
  noTone(BUZZ);
  delay(500);
  digitalWrite(BUZZ, LOW);
}