/* COMMANDS SUPPORTED BY THE SERIAL MONITOR:

1. horario, Horario, h.
2. Antihorario, Antihorario, antihorario, a.
3. Stop, stop, s.
4. Any float type value.

*/

String comando = "";  // Variable para almacenar el comando
bool start=0; //Variable indicadora de incio de giro

//Orden de los pine: Punte H1(11 y 10), puente H2(9 y 8). Nota: la direccion de giro del puente h1 en su pin 11 debe coinsidir con la del puente H2 en su pin 9
// Por ejemplo, si el pin 11 hace que el motor gire a la izquierda, el pin 9 tambien debe hacer que el motor gire a la izquierda
int coil[4] = {11,10,9,8}; //Definir pines utilizados en el arduino para controlar el motor

int timer=5; //Definir tiempo de delay para la activacion de las bobinas (ms)

//Definir matriz de posiciones para el giro en sentido horario
int states[4][4] = {{1,0,0,0},
                   {0,1,0,0},
                   {0,0,1,0},
                   {0,0,0,1}};

int state=0; //Variable contadora para seleccionar la fila de posiciones de la matriz de estados

long int turn_counter = 0; //Variable cantidad de iteraciones introducida por el usuario
long int turns = 0; //Variable contadora de cantidad de iteraciones

bool turn_direction = 0; //Variable indicadora de seleccion de direccion de giro

int rotation=0; //Selector de direccion de rotacion

void setup() {
  Serial.begin(9600); //iniciar el monitor serial a 9600 bps
  
  //Definir los pines del arduino como salidas
  for (int i=0; i<4;i++){
    pinMode(coil[i],OUTPUT);
    digitalWrite(coil[i],LOW);
    Serial.print("Coil: ");
    Serial.print(coil[i]);
    Serial.println(" activated as output");
    delay(125);
  }
  Serial.println();

  Serial.println("Select rotation direction: *Horario* *Antihorario* \n");

  pinMode(13,OUTPUT);
  digitalWrite(13,LOW);
}

void loop() {
      //Leer comandos del monitor serial
      recepcionComandos();
      
      //Rotar el stepper la cantidad de vueltas deseada
      if(start==1 && turns<=turn_counter){
        digitalWrite(coil[0],states[state][0]); //Escribir en el primer estado del puente H1
        digitalWrite(coil[1],states[state][1]); //Escribir en el segundo estado del puente H1
        digitalWrite(coil[2],states[state][2]); //Escribir en el primer estado del puente H2
        digitalWrite(coil[3],states[state][3]); // Escribir en el segundo estado del puente H2
  
        delay(timer); //Aplicar tiempo de retardo en el cambio de activacion de bobina

        if(rotation==1){ //Rotacion horaria
          state+=1; //Aumentar la variable contadora que varia la fila de la matriz "states"
          if(state>=4){state=0;} //Reiniciar la variable contadora de la matriz
        } 
        else if(rotation==2){ //Rotacion antihoraria
          state-=1; //Reducir la variable contadora que varia la fila de la matriz "states"
          if(state<0){state=3;} //Reiniciar la variable contadora de la matriz
        }

        turns+=1; //Aumentar la variable contadora de la cantidad de vueltas que ha dado el stepper
      }
      else if(turns>turn_counter && start==1){
        Serial.println("Done. \n");
        start=0; //Indicar al sistema que se ha finalizado la rotacion
        turn_direction=0; //Reiniciar la variable que indica la seleccion de la direccion de giro
        rotation=0; //Reiniciar variable que selecciona la direccion de giro

        Serial.println("Select rotation direction: *Horario* *Antihorario*");
        Serial.print("\n");
      }
}

//Funcion para leer comandos del monitor serial
void recepcionComandos() {
  if (Serial.available() > 0) {
    char caracter = Serial.read();

    // Verifica si se ha recibido un carácter de nueva línea ('\n')
    if (caracter == '\n') {
      // Procesa el comando
      procesarComando(comando);

      // Limpia la variable del comando para el siguiente
      comando = "";
    } else {
      // Concatena el carácter al comando
      comando += caracter;
    }
  }
}

//Funcion para actuar segun el comando recibido
void procesarComando(String cmd) {

  //Condicional para la ejecucion en sentido horario o antihorario
  if((cmd=="Horario" || cmd=="horario" || cmd=="h"||cmd=="H")&& start==0){
    rotation=1; //Caso horario para el Switch-Case

    Serial.println("Turn direction: Clockwise. \n"); //Imprimir en pantalla la direccion de giro seleccionada
  }
  else if((cmd=="Antihorario" || cmd=="AntiHorario" || cmd=="antihorario" || cmd=="a" || cmd=="A") && start==0){
    rotation=2; //Caso antihorario para el Switch-Case

    Serial.println("Turn direction: Counterclockwise. \n"); //Imprimir en pantalla la direccion de giro seleccionada
  }
  else{
    if(start==1){
      Serial.println("Error. Must send *Stop* command before change rotation direction. \n");
    }
    }
  
  switch (rotation) {
    case 1:
    if(start==0){
      turn_direction=1; //Activar la bandera de seleccion de giro

        Serial.println("Specify number of turns: ");
        Serial.print("\n");
    } else{
      Serial.println("Error. Must send *Stop* command before change rotation direction.");
      Serial.print("\n");
    }
      break;

      case 2:
        if(start==0){
          turn_direction=1; //Activar la bandera de seleccion de giro
          
          Serial.println("Specify number of turns: ");
          Serial.print("\n");
        } else{
          Serial.println("Error. Must send *Stop* command before change rotation direction.");
          Serial.print("\n");
        }
      break;
  }

  //Detener el motor
  if(cmd=="stop" || cmd=="Stop" || cmd=="STOP" || cmd=="s" || cmd=="S"){
    for(int i=0; i<=3; i++){//Desactivar todas las salidas
      digitalWrite(coil[i],0);
    }

    start=0; //indicar al programa que se ha detenido el motor
    turns = 0; //Reiniciar la variable contadora de vueltas
    turn_direction=0; //Reiniciar la bandera de seleccion de giro
    rotation=0; //Reiniciar variable que selecciona la direccion de giro

    Serial.println("Stopping...");
    Serial.print("\n");
    Serial.println("Select rotation direction: *Horario* *Antihorario*");
    Serial.print("\n");
  }

  //Detectar la entrada de caracteres numerico en el monitor serial
  if(cmd[0]>='0' && cmd[0]<='9'){
    
    float Input_vueltas = cmd.toFloat(); //Convertir comando de String a Float
    float received = Input_vueltas/0.05; //Determinar si el valor numerico esta dentro del nivel de precision
    String string_value = String(received); //Convertir el resultado de la operacion a String

    if(start==0 && string_value.indexOf(".00") != -1 && turn_direction==1){//Determinar si el valor es divisible entre 0.05
      turn_counter = (Input_vueltas*360)/1.8; //Calcular el numero de iteraciones necesarias para alcanzar la cantidad de vueltas especificada
      
      Serial.println("Starting... \n");
      start = 1;
      turns = 0;
    }
    else if(string_value.indexOf(".00") == -1 && turn_direction==1){
      Serial.println("Error. Stepper motor isn't capable of rotating the specified number of turns."); //Mostrar mensaje de error si el stepper no puede realizar la cantidad de vueltas introducida
      Serial.println("Use presicion level of 0.05 \n");
    }
    else if(start==1){
      Serial.println("Error. Must send *Stop* command before change turns quantity.");
      Serial.print("\n");
    }
    else if(turn_direction==0){
      Serial.println("Error. Must select turn direction before change turns quantity.");
      Serial.print("\n");
      
      Serial.println("Select rotation direction: *Horario* *Antihorario*");
      Serial.print("\n");
    }
  }
}