#include <Wire.h>                       // Библиотека для обработки интерфейся I2C
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Библиотека для дисплея I2C
#include <DHT.h>                         // Бибилиотека для датчиков температуры и влажности

// На основе объекта библиотеки дисплея создаем экземпляр дисплея с 20 столбцами и 4 строками
LiquidCrystal_I2C LCD(0x27, 20, 4); 
#define BUTTON1 A0 // Обозначаем именем порт, к которому подключена кнопка
int per; // Переменная для условия вывода тех или иных данных с датчиков на дисплей

//Датчик температуры и влажности
DHT dht(2, DHT22); // Обозначаем, к какому порту подключен данный датчик

//Для фоторезистора, датчика освещенности
int ldrPin = A0;     // Уровень освещенности
int ldrVal = 0;      // Значение освещенности
// Характеристики датчика
const float GAMMA = 0.7;
const float RL10 = 50;

//Для температурного сенсора
#define B 3950 // Присваивание имени B-коэффициенту
#define SERIAL_R 102000 // Присваивание имени сопротивлению последовательного резистора, 102 кОм
#define THERMISTOR_R 100000 // Присваивание имени номинальному сопротивлению термистора, 100 кОм
#define NOMINAL_T 25 // Присваивание имени номинальной температуре (при которой TR = 100 кОм)
int ntcPin = A1;     // NTC pin
int ntcVal = 0; // Value of NTC


void setup() {
  pinMode(BUTTON1, INPUT_PULLUP); //инициализируем BUTTON1 как входной контакт, попутно активируя встроенный подтягивающий резистор
  LCD.init();            // инициализация LCD дисплея
  LCD.backlight();  // включение подсветки дисплея
  dht.begin();         // запускаем датчик DHT22
}

void loop() {

  // считываем температуру (t) и влажность (h) с DHT22
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  // Считывание аналоговых значений ЛДР, произведение вычислений
  ldrVal = analogRead(ldrPin);
  float voltage = ldrVal / 1024. * 5;
  float resistance = 2000 * voltage / (1 - voltage / 5);
  float lux = pow(RL10 * 1e3 * pow(10, GAMMA) / resistance, (1 / GAMMA));

  // Считывание аналоговых значений NTC, произведение вычислений
  ntcVal = analogRead(ntcPin);
  float tr = 1023.0 / ntcVal - 1;
  tr = SERIAL_R / tr;
  float steinhart;
  steinhart = tr / THERMISTOR_R; // (R/Ro)
  steinhart = log(steinhart); // ln(R/Ro)
  steinhart /= B; // 1/B * ln(R/Ro)
  steinhart += 1.0 / (NOMINAL_T + 273.15); // + (1/To)
  steinhart = 1.0 / steinhart; // Invert
  steinhart -= 273.15;

  // Если кнопка нажата и переменная per = 0
  if ((!digitalRead(BUTTON1)) && (per == 0)) {
    per = 1;// то задаем per = 1, которая позволит при следующем нажатии кнопки перейти к значению следующего датчика
    LCD.clear();// очищаем экран дисплея
    // выводим температуру (t) и влажность (h) на жк дисплей с DHT22
    LCD.setCursor(0, 0); // перемещаем курсор на 1 столбец, 1 строку
    LCD.print("Humidity: ");
    LCD.print(h);
    LCD.setCursor(0, 1); // перемещаем курсор на 1 столбец, 2 строку
    LCD.print("Temperature: ");
    LCD.print(t);
  // выводим освещенность lux на жк дисплей с ЛДР
    LCD.setCursor(0, 2); // перемещаем курсор на 1 столбец, 3 строку
    LCD.print("Lux: ");
    LCD.print(lux);
  // выводим температуру в цельсиях steinhart на жк дисплей с NTC
    LCD.setCursor(0, 3); // перемещаем курсор на 1 столбец, 4 строку
    LCD.print("Celsius: ");
    LCD.print(steinhart);
    delay(200);
  }
  //Если кнопка нажата, а переменная = 1, то выводятся данные
  if ((!digitalRead(BUTTON1)) && (per == 1)) {
    per = 2; //Переменная переключается
    LCD.clear(); //Дисплей очищается
    LCD.setCursor(0, 0); //Задается начальное расположение курсора
    LCD.print("Humidity: "); // Выводится влажность
    LCD.print(h); 
    delay(200); //Задержка 200мс
  }
  if ((!digitalRead(BUTTON1)) && (per == 2)) {
    per = 3; //Переменная переключается
    LCD.setCursor(0, 0); //Задается начальное расположение курсора
    LCD.print("Temperature: "); // Выводится температрура
    LCD.print(t);
    delay(200); //Задержка 200мс
  }

  if ((!digitalRead(BUTTON1)) && (per == 3)) {
    per = 4; //Переменная переключается
    LCD.clear(); //Дисплей очищается
    LCD.setCursor(0, 0); //Задается начальное расположение курсора
    LCD.print("Lux: "); //Выводится освещенность
    LCD.print(lux);
    delay(200); //Задержка 200мс
  }
  if ((!digitalRead(BUTTON1)) && (per == 4)) {
    per = 0; //Переменная сбрасывается до начального состояния
    LCD.clear(); //Дисплей очищается
    LCD.setCursor(0, 0); //Задается начальное расположение курсора
    LCD.print("Celsius: "); //Выводится температура
    LCD.print(steinhart);
    delay(200); //Задержка 200мс
  }
}