#include <Arduino.h>
#include <math.h>

const float pi = 3.14159265358979323846; // Nilai pi
const float characteristicImpedance = 50.0; // Impedansi karakteristik dalam ohm
const float supplyVoltage = 3.3; // Tegangan referensi ADC dalam volt
const float adcResolution = 4095.0; // Resolusi ADC (12 bit)
const float frequency = 1000000.0; // Frekuensi operasional dalam Hz (1 MHz)

const int adcPin1 = 34; // Pin ADC untuk input 1
const int adcPin2 = 35; // Pin ADC untuk input 2

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  analogReadResolution(12); // Set resolusi ADC menjadi 12-bit
}

void loop() {
  // Baca nilai ADC dari dua input
  int adcValue1 = analogRead(adcPin1);
  int adcValue2 = analogRead(adcPin2);

  // Konversi nilai ADC menjadi tegangan
  float voltage1 = adcToVoltage(adcValue1);
  float voltage2 = adcToVoltage(adcValue2);

  // Hitung amplitudo dan fase dari dua sinyal
  float amplitude1 = calculateAmplitude(voltage1);
  float amplitude2 = calculateAmplitude(voltage2);
  float phase1 = calculatePhase(voltage1);
  float phase2 = calculatePhase(voltage2);

  // Hitung SWR
  float swr = calculateSWR(amplitude1, amplitude2);

  // Hitung induktansi (L)
  float inductance = calculateInductance(amplitude1, amplitude2);

  // Hitung kapasitansi (C)
  float capacitance = calculateCapacitance(amplitude1, amplitude2);

  // Hitung reaktansi (X)
  float reactance = calculateReactance(inductance, capacitance, frequency);

  // Hitung impedansi (Z)
  float impedance = calculateImpedance(amplitude1, amplitude2, phase1, phase2);

  // Hitung fase (phi)
  float phase = phase1 - phase2;

  // Tampilkan hasil
  Serial.print("SWR: ");
  Serial.println(swr);
  Serial.print("Inductance (L): ");
  Serial.println(inductance);
  Serial.print("Capacitance (C): ");
  Serial.println(capacitance);
  Serial.print("Reactance (X): ");
  Serial.println(reactance);
  Serial.print("Impedance (Z): ");
  Serial.println(impedance);
  Serial.print("Phase (phi): ");
  Serial.println(phase);

  delay(1000); // Delay untuk membaca setiap detik
}

// Fungsi untuk mengonversi nilai ADC menjadi tegangan
float adcToVoltage(int adcValue) {
  return (adcValue * supplyVoltage) / adcResolution; // Rumus konversi
}

// Fungsi untuk menghitung amplitudo
float calculateAmplitude(float voltage) {
  return voltage / sqrt(2); // RMS value
}

// Fungsi untuk menghitung fase
float calculatePhase(float voltage) {
  return atan2(voltage, voltage); // Menggunakan arctan
}

// Fungsi untuk menghitung SWR
float calculateSWR(float amplitude1, float amplitude2) {
  return (1 + amplitude2 / amplitude1) / (1 - amplitude2 / amplitude1);
}

// Fungsi untuk menghitung induktansi (L)
float calculateInductance(float amplitude1, float amplitude2) {
  // Rumus: L = X / (2 * pi * f)
  float reactance = sqrt(amplitude2 * amplitude2 + amplitude1 * amplitude1 - 2 * amplitude1 * amplitude2);
  return reactance / (2 * pi * frequency);
}

// Fungsi untuk menghitung kapasitansi (C)
float calculateCapacitance(float amplitude1, float amplitude2) {
  // Rumus: C = 1 / (2 * pi * f * X)
  float reactance = sqrt(amplitude2 * amplitude2 + amplitude1 * amplitude1 - 2 * amplitude1 * amplitude2);
  return 1 / (2 * pi * frequency * reactance);
}

// Fungsi untuk menghitung reaktansi (X)
float calculateReactance(float inductance, float capacitance, float frequency) {
  // Rumus: X = 1 / (2 * pi * f * C) - 2 * pi * f * L
  return 1 / (2 * pi * frequency * capacitance) - 2 * pi * frequency * inductance;
}

// Fungsi untuk menghitung impedansi (Z)
float calculateImpedance(float amplitude1, float amplitude2, float phase1, float phase2) {
  // Rumus: Z = Z_0 * (1 + A_ref / A_fwd) / (1 - A_ref / A_fwd)
  float amplitudeReflected = sqrt(amplitude2 * amplitude2 + amplitude1 * amplitude1 - 2 * amplitude1 * amplitude2 * cos(phase1 - phase2));
  return characteristicImpedance * (amplitude1 + amplitudeReflected) / (amplitude1 - amplitudeReflected);
}