/*********************************************************
**      Projet de 2nde SI 2024 : Container connecté     **
**  Classe de M Lauverjat - Lycée Colbert Lorient (56)  **
**********************************************************
Afficheur LCD I2C : SDA sur A4  et SCL sur A5
Capteur HC-SR04   : Trig sur D12 et Echo sur D11
LEDs verte, jaune et rouge sur D8, D9 et D10 
*/

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Affectation des broches
#define pinLedVerte  8
#define pinLedJaune  9
#define pinLedRouge  10
#define pinEcho      11
#define pinTrig      12

// Déclaration de l'écran LCD
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// Variables et constantes
const float diametre = 2.0;                                   // Diamètre de la cuve en m
const float surface = 3.141592654 * diametre * diametre / 4;  // Section de la cuve en m²
const float hMax = 4.0;                                       // Profondeur de la cuve
const float Vmax = surface * hMax * 1000;                     // Volume maxi en L

jauge(float valeur = 50.0) {
  float increment = 100 / 16;
  for(int i=0 ; i<=15 ; i++){
    lcd.setCursor(i,1);
    if(valeur > (i+0.5)*increment) {
      lcd.write(255); // Caractere plein
    }
    else {
      lcd.write(32);  // Espace (vide)
    }
  }
}

void setup() {
  // Déclaration des broches
  pinMode(pinLedVerte, OUTPUT);
  pinMode(pinLedJaune, OUTPUT);
  pinMode(pinLedRouge, OUTPUT);
  pinMode(pinTrig, OUTPUT);
  pinMode(pinEcho, INPUT);
  // Initialisation du port série
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("\n***************************************");
  Serial.println("**   Projet de container connecte    **");
  Serial.println("** Option SI en 2nde - Lycee Colbert **");
  Serial.println("**       Classe de M LAUVERJAT       **");
  Serial.println("***************************************");
  // Initialisation de l'afficheuer et message d'accueil
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Option SI en 2nd");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("Projet Container");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  // Mesure de la distance entre le capteur et la surface
  float distance = distance_cm();
  // Calcul du volume en litres (conversion en dm et dm²)
  float volume = surface*100 * (hMax*10 - distance/10);
  if (volume < 0) {
    volume = 0;
  }
  float vol_pc = volume / Vmax * 100;  // Volume en % du maxi
  // Affichage sur le LCD
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Vol.:");
  lcd.print(int(volume));
  lcd.print(" L ");
  lcd.setCursor(13,0);
  lcd.print(int(vol_pc));
  lcd.print("% ");
  // Affichage de la jauge
  int nop = jauge(vol_pc);
  // Commande des LED
  if (vol_pc <= 40) {
    digitalWrite(pinLedVerte, HIGH);
    digitalWrite(pinLedJaune, LOW);
    digitalWrite(pinLedRouge, LOW); 
  }
  else if (vol_pc <= 80) {
    digitalWrite(pinLedVerte, LOW);
    digitalWrite(pinLedJaune, HIGH);
    digitalWrite(pinLedRouge, LOW); 
  }
  else if (vol_pc <= 95) {
    digitalWrite(pinLedVerte, LOW);
    digitalWrite(pinLedJaune, LOW);
    digitalWrite(pinLedRouge, HIGH); 
  }
  else {
    digitalWrite(pinLedVerte, LOW);
    digitalWrite(pinLedJaune, LOW);
    digitalWrite(pinLedRouge, HIGH);
    delay(200);
    digitalWrite(pinLedRouge, LOW);
    delay(200);
  }
  // Affichage sur le port série
  Serial.print("Distance = ");
  Serial.print(distance_cm());
  Serial.print(" cm  -  Volume = ");
  Serial.print(volume);
  Serial.print(" L  -  ");
  Serial.print(vol_pc);
  Serial.println(" %");
  delay(1000);
}

float distance_cm() {
  digitalWrite(pinTrig, LOW);           // La broche TRIG doit être à LOW au repos
  delayMicroseconds(2);                 // par sécurité...
  digitalWrite(pinTrig, HIGH);          // Signal TRIG
  delayMicroseconds(10);                // pendant 10 µs
  digitalWrite(pinTrig, LOW);           // Fin du signal
  long mesure = pulseIn(pinEcho, HIGH); // On mesure le temps de l’ECHO (A/R)
  float distance = mesure * 0.01715;    // On calcule la distance pour une vitesse de son de 343 m/s
  return distance;
}