/*
   DD 21/01/2024 -- Codey.online (ChatGPT) + DD 02/02/2024 ====>>>>  MS Copilot
   Librarys: Liquidcrystal, DHT11, Updated with push button library <AbleButtons>
   Versie 20240121.075
*/

char versieNr[] = "V 20240121.075";  // create a string with version informational text

#include <Arduino.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <DHT.h>
#include <AbleButtons.h>  // Include the button library

// Definieer het type DHT-sensor (DHT11 of DHT22)
#define DHTTYPE DHT22  // DHT11/DHT22 if needed !

// Identify which buttons you are using...
using Button = AblePulldownButton;          // Using basic pull-down or pull-up resistor circuit.
using ButtonList = AblePulldownButtonList;  // Using basic pull-down or pull-up button list.

const byte DHT_PIN = 6;

const byte TRIG_PIN = 7;  // Ultrasone sensor met gemeenschappelijke Pin voor Trigger en Echo
const byte ECHO_PIN = 7;  // Ultrasone sensor met gemeenschappelijke Pin voor Trigger en Echo

// Status LEDs
const byte RED_LED_PIN = 8;
const byte YELLOW_LED_PIN = 9;
const byte GREEN_LED_PIN = 10;

const byte BUTTON_PIN = 13;     // Connect button between this pin and ground with a 330 Ohm resistor.
Button btn(BUTTON_PIN);         // The button to check.
bool buttonPressedState = false;// Button Presed Status High when pressed, but intially ==>> LOW

const byte relayPin = A1;

const int NUM_MEASUREMENTS = 8;  // Aantal opgegeven metingen om de mediaan te kunnen berekenen. Opgelet: Aantal mag niet lager dan 4 liggen!
long readings[NUM_MEASUREMENTS];
byte readingsMin = (NUM_MEASUREMENTS / 2);
byte readingsMax = ((NUM_MEASUREMENTS / 2) + 1);
int index = 0;
long total = 0;

unsigned long lastMeasurementTime = 0;
unsigned long currentTime = millis();

int humidity;
float temperature;
float temperatureCorrection = -0.8;  // Correction value to allign DHT11 sensor with real measured temperature value

float calculateMedian;
float mediaan;
float THRESHOLDVALUE = 1.8;  // De maximale afwijking op een reeks gemeten waardes mag per meting hooguit tot 1.8cm verschil met de andere waardes zijn
int percentage;
int berekendVolume;

float distance_cm = 0;

float pomphoogte = 35.0;     // Standaard pomphoogte in put (centimeters)
float totaleDiepte = 197.0;  // Totale diepte van de put, gemeten vanaf de sensor die op 1.97m hoogte hangt

bool relayStatus = false;

byte ControlegetalSensoren = 0;

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

String DHTOKTXT = ("  Ultrasone meting MET DHT-sensor, met berekende afstand van sensor tot waterrand = ");
String DHTNOKTXT = ("  Ultrasone meting zonder DHT-sensor --->>>> afstand van sensor tot waterrand = ");

// Initialiseer DHT sensor
DHT dht(DHT_PIN, DHTTYPE);
bool checkDHT = false;
bool dhtOK = false;

// Volume empty - lijntje links (ton leeg)
byte customChar0[8] = {
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b11111
};

// Volume empty - lijntje rechts (ton leeg)
byte customChar1[8] = {
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b11111
};

// volume = 2 lijntjes + lijntje links (ton bijna leeg)
byte customChar2[8] = {
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 2 lijntjes + lijntje rechts (ton bijna leeg)
byte customChar3[8] = {
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 4 lijntjes + lijntje links (ton half vol)
byte customChar4[8] = {
  0b10000,
  0b10000,
  0b10000,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 4 lijntjes + lijntje rechts (ton half vol)
byte customChar5[8] = {
  0b00001,
  0b00001,
  0b00001,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 6 lijntjes + lijntje links (ton bijna vol)
byte customChar6[8] = {
  0b10000,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 6 lijntjes + lijntje rechts (ton bijna vol)
byte customChar7[8] = {
  0b00001,
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

// volume = 7 lijntjes (ton vol!)
byte customChar8[9] = {
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111,  //*
  0b11111
};

void setup() {

  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);

  pinMode(GREEN_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(YELLOW_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(RED_LED_PIN, OUTPUT);

  pinMode(relayPin, OUTPUT);

  // Configureer de pin voor de drukknop als input
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  // LED builtin brandt als de drukknop gedrukt wordt ==>> Status gaat dan van LOW to HIGH

  Serial.begin(9600);

  btn.begin();                  // Always begin() each button to initialise it.
  dht.begin();                  // Initialise DHT sensor

  digitalWrite(relayPin, LOW);  // RELAY off-stand

  ledRoutineOn();  // Alle LEDs ON !

  lcd.begin(16, 2);
  lcd.print(" " + String(versieNr));  // Print versienummer op LCD display

  Serial.println("Versienr.: " + String(versieNr));  // Print versienummer in 'Serial Monitor'
  Serial.println(" ");

  delay(3000);  // Leestijd voor het versienr.

  ledRoutineOff();  // Alle LEDs OFF !
}

void loop() {

  btn.handle();           // Always handle() each button in a loop to use it.
  if (btn.isPressed()) {  // Wanneer isPressed() 'waar' is, dan is de knop gedrukt.
    buttonPressedState = true; // Zet de knopstatuswaarde op true
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    Serial.println("* Drukknop werd ingedrukt... afstandsberekening in uitvoer... Even geduld aub !!! ");
  } else if ((currentTime - lastMeasurementTime >= 120000)) {
    buttonPressedState = true; // Behandel de volgende routines alsof de knop ingedrukt werd
    Serial.println("* Er zijn inmiddels reeds 2 minuten verstreken... afstandsberekening in uitvoer... Even geduld aub !!! ");
  }

  if (buttonPressedState == true) {
    Serial.println(" ");
    dhtUitlezing();  // Haal meetgegevens FHT sensor op
    getDistance();  // resultaat ===>>> de berekende mediaan-afstandswaarde wordt opgehaald

    // Berekende afstand wordt omgezet in een percentage, (rekening houdend dat het watervolume steeds een minimale 30cm hoog staat (hoogte liggende pomp))
    berekendVolume = (totaleDiepte - (mediaan + 0.5)); // 0.5 is coorectiegetal dat uiteindelijk mee in de afronding zal zitten
    percentage = map(berekendVolume, 0, totaleDiepte, 0, 100);

    Serial.println("* De mediaan van " + String(NUM_MEASUREMENTS) + " afstandmetingen komt op " + String(mediaan) + " cm.");
    Serial.println("* Het berekende volume-percentage van de inhoud komt op ongeveer " + String(percentage) + "% ");
    Serial.println(" ");
    Serial.print("* Dwz dat het watervolume vanaf de bodem van het vat een hoogte bereikt tot ongeveer " + String(berekendVolume) + " cm.");

    // Indien het percentage hoger dan 100 zou zijn, wordt het programma onderbroken en wordt de loop() opnieuw doorlopen alsof er een reset plaatsvond.
    if (percentage >> 100) {
      percentage = 100;
      checkDHT = false;
      return;
    }
    checkDHT = true;
  }

  // Niveaubepaling/relay-test, oa weergegeven met LEDs
  if (percentage << 30) {
    digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  } else if ((percentage <= 20) or ((relayStatus == true) && (percentage << 30))) { // WATER WORDT BIJGEPOMPT TOT HET NIVEAU WEER HOGER OF GELIJK AAN 30 KOMT!
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
    relayStatus = true;

    delay(260);
    digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);

    // Flashing rode indicatie-LED
    digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
    delay(250);
    digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  } else if (percentage >= 30 && percentage <= 75) {  // Waterton medium, laat gele indicatie-LED continue branden
    relayStatus = false;
    digitalWrite(relayPin, LOW);
    digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
    digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  }

  if ((relayStatus == false) && (percentage >> 75)) {  //  Waterton bijna vol, laat groene indicatie-LED continue branden
    digitalWrite(relayPin, LOW);
    digitalWrite(GREEN_LED_PIN, HIGH);
    digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
    Serial.print("*** ! Watertank bijna gevuld ! ***");
    Serial.print(" ");
  }

  if (buttonPressedState == true) {
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.println("Volume: ");
    lcd.println(String(percentage));
    lcd.println(char(37)); // %-teken
    lcd.println("     ");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Inhoud: " + String(berekendVolume) + " cm ");
    delay(3000);
  }

  buttonPressedState = false; // Reset de knopstatus weer
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  // LED_BUILTIN ==>> LOW & Buttonstate will be LOW again, ready for the following button-push
  lastMeasurementTime = currentTime;
}

void dhtUitlezing() {  // Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!
  // Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)

  // Registreer vochtigeidsgraad
  humidity = dht.readHumidity();

  // Registreer temperatuur in °C (the default)
  temperature = dht.readTemperature();
  temperature = temperature + temperatureCorrection;  // Hou rekening met de ingestelde correctiewaarde mbt de foutmarge van de DHT11

  // Compute heat index in Celsius (isFahreheit = false)
  float hic = dht.computeHeatIndex(temperature, humidity, false);

  // DISPLAY DATA
  Serial.print("Luchtvochtigheid: " + String(humidity) + ("%  Temperatuur: ") + String(temperature, 1) + ("°C ") + ("  Warmte index (gevoelsmatig): ") + String(hic) + ("°C "));
  Serial.print(" ");

  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
    Serial.println(" FOUT met DHT Temperatuursensor - Geen uitleesbare waarde ter beschikking... Sensor buiten gebruik!");
    temperature = 0;
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Temp. sensor: NA");
    dhtOK = false;
  } else {
    Serial.println("DHT temperatuursensor: OK");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Temp: " + String(temperature, 1) + char(223) + "C     ");  // lcd.print(223); ==>> (°) Graden symbooltje

    // Serial.println("Vochtigheid: " + String(round(humidity)) + " %\t" + "Temperatuur: " + String(temperature, 1) + " °C");
    ControlegetalSensoren = ControlegetalSensoren + 1;
    dhtOK = true;
  }
  delay(1750);
}

void UltrasoneMeting() {
  for (int i = 0; i < NUM_MEASUREMENTS; i++) {
    pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);

    digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(4);
    digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(15);  // Original 10 microsec., but the JSN-SR04T sensor uses 15 Microsecs!
    digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(1);

    pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
    long duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
    distance_cm = ((duration_us * 0.034) / 2);  // Afstand in cm
    readings[i] = distance_cm;
    // delay(1600);
    FlashledRoutine(); // = Delay-tijd
  }
  sortReadings();
}

void UltrasoneMetingDHT() {
  for (int i = 0; i < NUM_MEASUREMENTS; i++) {
    pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);

    digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(4);
    digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(15);  // Original 10 microsec., but the JSN-SR04T sensor uses 15 Microsecs!
    digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(0);

    pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
    long duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
    distance_cm = (duration_us * (0.03314 + (0.6 * temperature) / 2) / 100);  // Afstand in cm
    readings[i] = distance_cm;
    // delay(1600);
    FlashledRoutine(); // = Delay-tijd
  }
  sortReadings();
}

void getDistance() {  // Ultrasone meeting ifv aanwezigheid correct DHT waarden
  if (dhtOK == false) {
    delay(300);
    UltrasoneMeting();
    Serial.println(DHTNOKTXT + String(mediaan) + " cm.");  // Geef DHT NIET OK tekst weer!
    delay(100);

  } else {  // DHT Werkt wel goed!
    dhtOK = true;
    delay(300);
    UltrasoneMetingDHT();
    Serial.println(DHTOKTXT + String(mediaan) + " cm.");  // Geef DHT OK tekst weer!
    delay(100);
  }
}

void sortReadings() {
  for (int i = 0; i < NUM_MEASUREMENTS; i++) {
    total -= readings[i];
    readings[i] = distance_cm;
    Serial.println("Geordende meetresultaat " + String(i + 1) + char(41) + " " + String(readings[i]) + " cm.");
    Serial.println(" ");
    total += readings[i];
  }

  // Mediaanberekening van [8] waardes waarbij het gemiddelde van de 2 middenste waardes genomen wordt
  //  ==>>>>  mediaan = ((readings[3] + readings[4]) / 2);
  mediaan = ((readings[readingsMin] + readings[readingsMax]) / 2);
  Serial.println ("*** Mediaan = " + String(mediaan) + " cm ***");
}

void ledRoutineOn() {
  digitalWrite(GREEN_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
}

void ledRoutineOff() {
  digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
}

void FlashledRoutine() { // Wordt enkel getoond bij afstandsmeting & berekening
  digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  delay (150);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  delay (225);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  delay (150);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  delay (225);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  delay (150);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  delay (225);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  delay (150);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  delay (225);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
  delay (150);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
}