/*
   File        : OutsealToESP32 ATS Only.ino
   Author      : leveletech.com / wa 081214584114
   Date        : 2024 04 19
   Description : Translate Ladder Outseal with ATS Application to ESP32
                 reference file ATS KANDANG AYA0 BOYLER.plc
*/

//--------------------------------- Include Libraries-----------------------------------------------
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
//#include <Wire.h>
//--------------------------------- Include Libraries-----------------------------------------------

//--------------------------------- Hardware Setting------------------------------------------------
//#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPL6lKH9OEui"
//#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "ES32 WIFI"
//#define BLYNK_AUTH_TOKEN "Cm5Ey0s-iNYuHsky2xu6Wx5o7E9mhKUF"
//#define BLYNK_PRINT Serial

//#include <WiFi.h>
//#include <BlynkSimpleEsp32.h>

//char auth[] = BLYNK_AUTH_TOKEN ; //Auth Token

//char ssid[] = "Wokwi-GUEST"; //nama hotspot yang digunakan
//char pass[] = ""; //password hotspot yang digunakan

int value0, value1, value2, value3, value6;
//--------------------------------- Hardware Setting------------------------------------------------

//--------------------------------- Define and Constant---------------------------------------------

// Assign push button pins
const int buttonPins[7] = {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}; // Array of pins for buttons
const int numButtons = 7; // Number of buttons
bool lastButtonState[numButtons] = {false, false, false, false, false, false, false};

// Assign relay pins
const int relayPins[13] = {22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34}; // Array of pins for relays
const int numRelays = 13; // Number of relays



const int lcdAddress1 = 0x27;
//--------------------------------- Define and Constant---------------------------------------------

//--------------------------------- User Define Data Type-------------------------------------------
struct timer_data {
  bool IN;
  bool Q;
  bool TT;
  bool BP1; //button pressed
  bool BP2; //button pressed
  int PT;  //preset time
  int ET;  //elapsed time
  unsigned long TN;//time now
};
struct counter_data {
  bool IN;
  bool R;  //Reset
  bool Q;
  bool BP; //button pressed
  int PV;  //preset value
  int CV;  //current value
};
struct spwm_data {
  bool IN;
  bool Q;
  bool BP; //button pressed
  int PT_on;  //preset time for ON state
  int PT_off;  //preset time for OFF state
  int ET;  //elapsed time
  unsigned long TN;//time now
};
struct osr_data {
  bool IN;
  bool Q;
  bool BP;
};
//--------------------------------- User Define Data Type-------------------------------------------

//----------------------------------Global Variable-------------------------------------------------
bool S[8] = {false, false, false, false, false, false, false, false};
bool S_P[8] = {false, false, false, false, false, false, false, false};
bool R[18] = {false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false};
bool R_P[14] = {false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false};
bool B[8] = {false, false, false, false, false, false, false, false};
bool BLYNKING[8] = {false, false, false, false, false, false, false, false}; //blynking flag

unsigned long lastDebounceTime[numButtons]; // Array to store the last debounce time for each button
const unsigned long debounceDelay = 50;    // Debounce delay in milliseconds


timer_data T[9];  //TON
counter_data CTU_data[2];
spwm_data spwm_dat[4];
osr_data OSR_dat[10];


LiquidCrystal_I2C lcd1 (lcdAddress1, 20, 4);


//----------------------------------Global Variable-------------------------------------------------

//----------------------------------User Defined Function Stage 1-----------------------------------
void TON(timer_data & Var) {       //Timer On delay function
  if (Var.IN)
  {
    if (!Var.BP1)
    {
      Var.TN = millis();
      Var.BP1 = true;
      Var.TT = true;
    }
    if (!Var.Q)
    {
      Var.ET = (millis() - Var.TN) / 1000;
      if (Var.ET  >= Var.PT) {
        Var.Q = true;
        Var.TT = false;
      }
    }
  } else
  {
    Var.Q = false;
    Var.BP1 = false;
    Var.ET = 0;
    Var.TT = false;
  }
}
void TOF(timer_data & Var) {       //Timer Off delay function
  if (Var.IN && !Var.BP1) {
    Var.Q = true;
    Var.BP1 = true;
    Var.BP2 = false;
  }
  if (!Var.IN && Var.BP1 && !Var.BP2) {
    Var.TN = millis();
    Var.BP1 = false;
    Var.BP2 = true;
  }
  if (Var.Q == true && Var.BP2 == true) Var.ET = (millis() - Var.TN) / 1000;
  if (millis() - Var.TN > Var.PT && Var.BP2)
  {
    Var.Q = false;
    Var.BP2 = false;
    Var.ET = 0;
  }
}
void CTU(counter_data & Var) {     //Counter Up
  if (Var.IN) {
    if (!Var.BP && !Var.Q)
    {
      Var.CV++;
      Var.BP = true;
      if (Var.CV >= Var.PV) Var.Q = true;
    }
  } else {
    Var.BP = false;
  }
  if (Var.R) {
    Var.CV = 0;
    Var.Q = false;
  }
}
void spwm(spwm_data & Var) {       // Software PWM or Timer ON OFF
  if (Var.IN)
  {
    if (!Var.BP)
    {
      Var.TN = millis();
      Var.BP = true;
      Var.Q = true; // Initially turn ON the output
    }

    Var.ET = (millis() - Var.TN) / 1000;
    if (Var.Q && Var.ET >= Var.PT_on) {
      Var.Q = false; // If ON time is over, turn OFF the output
      Var.TN = millis(); // Reset the timer for the next state
    }
    else if (!Var.Q && Var.ET >= Var.PT_off) {
      Var.Q = true; // If OFF time is over, turn ON the output
      Var.TN = millis(); // Reset the timer for the next state
    }
  }
  else
  {
    Var.Q = false; // If input is inactive, turn OFF the output
    Var.BP = false; // Reset button pressed flag
    Var.ET = 0; // Reset elapsed time
  }
}
void OSR(osr_data & Var) {
  if (Var.IN) {
    if (!Var.BP) {
      Var.Q = true;
    } else {
      Var.Q = false;
    }
  } else {
    Var.BP = false;
    Var.Q = false;
  }
}
void DI_Update() {                 //Update Digital Input Value
  for (int i = 0; i < numButtons; i++) {
    // Read the current state of the button
    int currentState = !digitalRead(buttonPins[i]);
    // Check if the button state has changed and debounce it
    if (currentState != lastButtonState[i]) {
      // Reset the debounce timer
      lastDebounceTime[i] = millis();
    }
    // Check if enough time has passed to consider it a valid state change
    if ((millis() - lastDebounceTime[i]) > debounceDelay) {
      // If enough time has passed, update the state
      S[i + 1] = !currentState;
    }
    // Store the current state for the next iteration
    lastButtonState[i] = currentState;
  }
}
void DO_Update() {                 //Update Digital Output Value
  for (int i = 1; i < numRelays + 1; i++) {
    digitalWrite(relayPins[i - 1], R[i]);
  }
}


String R_Status(bool status) {
  if (status) {
    return "ON ";
  } else {
    return "OFF";
  }
}
void LCD1_Update(bool R[], bool R_P[], int size) {
  bool same = true;
  // Check if every member of R and R_P is the same
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    if (R[i] != !R_P[i]) {
      same = false;
      break;
    }
  }

  // If not same, print "ok" on serial and update R_P with R values
  if (!same) {
    lcd1.setCursor(3, 0);
    lcd1.print("   ALI PLC");
    lcd1.setCursor(0, 1);
    lcd1.print("PLN  :" + R_Status(R[1]) + " " + "GENSET:" + R_Status(R[6]) );
    lcd1.setCursor(0, 2);
    lcd1.print("CRANK:" + R_Status(R[3] || R[4] || R[5]) + " " + "STOP  :" + R_Status(R[2]));
    lcd1.setCursor(0, 3);
    lcd1.print("LVMDP :" + R_Status(R[8]) + " " + "ALARM:" + R_Status(R[7]) );

    // Update R_P with R values
    for (int i = 0; i < size; i++) {
      R_P[i] = R[i];
    }
  }
}
void blynking_LCD() {

  if (S[1] && S[6]) {
    T[8].IN = !T[8].Q; TON(T[8]);
    if (T[8].Q) {
      if (BLYNKING[1]) {
        lcd1.setCursor(0, 1);
        lcd1.print("PLN");
        BLYNKING[1] = false;
      } else {
        lcd1.setCursor(0, 1);
        lcd1.print("   ");
        BLYNKING[1] = true;
      }
    }
  } else {
    lcd1.setCursor(0, 1);
    lcd1.print("PLN");
    BLYNKING[1] = false;
  }
}
void ATS_System() {                //ATS System
  //Rung 0 - PLN ON ok2
  //==================================================================================================
  T[1].IN = S[1]; TON(T[1]); R[1] = T[1].Q; //Serial.println(T[1].ET);
  //==================================================================================================

  //Rung 1 ok2
  //==================================================================================================
  T[4].IN = R[1]; TON(T[4]); R[2] = T[4].TT; //Serial.println(T[2].ET);
  //==================================================================================================

  //Rung 2 - ACU 12 VOLT DC >5 V ok2
  //==================================================================================================
  T[2].IN = (S[5] && !R[1] && T[4].Q); TON(T[2]); B[1] = (T[2].TT);
  //==================================================================================================

  //Rung 3 - TRIGER DC CRENG 1 ok2
  //==================================================================================================
  T[3].IN = (S[5] && !R[1] && !B[1]); TON(T[3]); R[3] = T[3].TT;
  //==================================================================================================

  //Rung 4 - CRENGKING ON 1 ok
  //==================================================================================================
  R[10] = (S[6] && S[2] && T[3].Q && !R[1]);
  //==================================================================================================

  //Rung 5 - TRIGER DC CRENG 2 ok2
  //==================================================================================================
  T[5].IN = (!R[1] && !R[3] && S[5] && !R[10]); TON(T[5]); R[4] = T[5].TT;
  //==================================================================================================

  //Rung 6 - CRENGKING ON 2 ok2
  //==================================================================================================
  R[11] = (S[6] && S[3] && T[5].IN && !R[1]);
  //==================================================================================================

  //Rung 7- TR5GER DC CRENGKING 3 ok2
  //==================================================================================================
  T[7].IN = (S[5] && !R[1] && !R[4] && T[5].Q && !R[11]); TON(T[7]);
  T[6].IN = (T[7].IN && !T[7].TT)  ; TON(T[6]); R[5] = T[6].TT;
  //==================================================================================================

  //Rung 8 - CRENGKING ON 3 ok2
  //==================================================================================================
  R[12] = (S[6] && S[4] && S[5] && T[7].Q && !R[1]);
  //==================================================================================================

  //Rung 9 - ok2
  //==================================================================================================
  R[7] = (!R[1] && T[6].Q && !R[5] && !R[6]);
  //==================================================================================================

  //Rung 10 - KONDISI GENZED ok2
  //==================================================================================================
  R[6] = ((T[3].Q && R[10]) || (T[5].Q && !R[10] && R[11]) || (T[7].Q && !R[10] && !R[11] && R[12]) );
  //==================================================================================================

  //Rung 11 - SWITCENG ATS ok2
  //==================================================================================================
  R[8] = R[1] || R[6];
  //==================================================================================================

  //Rung 12 - LVMDP 1 ok2
  //==================================================================================================
  OSR_dat[0].IN = (S[7] && R[8] && B[2]); OSR(OSR_dat[0]); B[2] = OSR_dat[0].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 13 - ok2
  //==================================================================================================
  R[9] = (B[2] && !R[9]) || (R[9] && !B[2]);
  //==================================================================================================

  //Rung 14 - LVMDP 2
  //==================================================================================================
  OSR_dat[1].IN = (S[8] && B[3]); OSR(OSR_dat[1]); B[3] = OSR_dat[1].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 15 -
  //==================================================================================================
  R[13] = (B[3] && !R[13]) || (!B[3] && R[13]);
  //==================================================================================================

  //Rung 16 - SDP 1/1
  //==================================================================================================
  OSR_dat[2].IN = (R[9] && B[4]); OSR(OSR_dat[2]); B[4] = OSR_dat[2].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 17 -
  //==================================================================================================
  R[14] = (B[4] && !R[14]) || (!B[4] && R[14]);
  //==================================================================================================

  //Rung 18 - SDP 1/2
  //==================================================================================================
  OSR_dat[3].IN = (R[9] && B[5]); OSR(OSR_dat[3]); B[5] = OSR_dat[3].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 19 -
  //==================================================================================================
  R[15] = (R[9] && B[5] && !R[15]) || (R[9] && !B[5] && R[15]);
  //==================================================================================================

  //Rung 20 - 
  //==================================================================================================
  OSR_dat[4].IN = (R[13] && B[6]); OSR(OSR_dat[4]); B[6] = OSR_dat[4].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 21 -
  //==================================================================================================
  R[16] = (R[13] && R[16] && !B[6]) || (R[13] && !R[16] && B[6]);
  //==================================================================================================

  //Rung 22 - 
  //==================================================================================================
  OSR_dat[5].IN = (R[13] && B[7]); OSR(OSR_dat[5]); B[7] = OSR_dat[5].Q;
  //==================================================================================================

  //Rung 23 -
  //==================================================================================================
  R[17] = (R[13] && B[7] && !R[17]) || (R[13] && !B[7] && R[17]);
  //==================================================================================================



}

//----------------------------------User Defined Function Stage 1-----------------------------------

//----------------------------------User Defined Function Stage 2-----------------------------------
//BLYNK_WRITE(V4) {
  //value1 = param.asInt(); B[2] = value1;
  //B3 juga
//}
//----------------------------------User Defined Function Stage 2-----------------------------------

//----------------------------------User Defined Function Stage 3-----------------------------------
//----------------------------------User Defined Function Stage 3-----------------------------------

//----------------------------------Testing Function------------------------------------------------




//----------------------------------Testing Function------------------------------------------------


//--------------------------------- Setup-----------------------------------------------------------
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  // Initialize push button pins as inputs
  for (int i = 0; i < numButtons; i++) {
    pinMode(buttonPins[i], INPUT); //
  }
  // Initialize relay pins as outputs
  for (int i = 0; i < numRelays; i++) {
    pinMode(relayPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(relayPins[i], LOW);  // Turn off all relays initially Active Low
  }


  //Start Services
  lcd1.init ();
  lcd1.backlight ();
  lcd1.clear();



  //Timer Initialization (dalam detik)
  T[1].PT = 1;  //
  T[2].PT = 1;  //
  T[3].PT = 1;  //
  T[4].PT = 1;  //
  T[5].PT = 1;  //
  T[6].PT = 1;  //
  T[7].PT = 1;
  T[8].PT = 1;  //timer switch display

  CTU_data[1].PV = 2;  //percobaan cranking sebelum alarm

  spwm_dat[1].PT_on = 5; // in seconds (ON time)
  spwm_dat[1].PT_off = 5; // in seconds (OFF time)
  spwm_dat[2].PT_on = 10; // in seconds (ON time)
  spwm_dat[2].PT_off = 5; // in seconds (OFF time)
  spwm_dat[3].PT_on = 15; // in seconds (ON time)
  spwm_dat[3].PT_off = 5; // in seconds (OFF time)


 // Blynk.begin(auth, ssid, pass); //memulai Blynk


}


//Testing

//--------------------------------- Setup-----------------------------------------------------------

//--------------------------------- Loop------------------------------------------------------------
void loop() {
  unsigned long startTime;
  delay(10); // this speeds up the simulation

  //Blynk.run(); //menjalankan blynk





  //Input Update
  DI_Update();
  LCD1_Update(R, R_P, 13);
  //blynking_LCD();

  //Process
  //ATS_System();
  //Blynk.virtualWrite(V0, R[1]);
  //Blynk.virtualWrite(V1, R[6]);
  //Blynk.virtualWrite(V2, R[3] || R[4] || R[5]);
  //Blynk.virtualWrite(V3, R[2]);

  //Update Output
  DO_Update();

}



//--------------------------------- Loop------------------------------------------------------------


//--------------------------------- Note------------------------------------------------------------
/*
  I/O Maps

  INPUT
  S1  : MCB PLN
  S2  : CRENG 1 0N
  S3  : KRENG 2 ON
  S4  : CRENG 3 ON
  S5  : MCB 12 VOLT
  S6  : OUT GENZED 220 V
  S7  : ON/OFF ATS


  Output
  R1  : COIL PLN
  R2  : OFF GENSED
  R3  : CRENGKING 1
  R4  : CRENGKING 2
  R5  : CRENG 3
  R6  : COIL KONTA2TOR GENZED
  R7  : ALARM GAGAL STAR
  R8  : OUT ATS
  R9  : LVMDP1
  R10 : OUT CRENG 1/220 V
  R11 : OUT CRENG 2 220 V
  R12 : OUT CRENG 3/220 V
  R13 : OUT


  Binary
  B1  : Crank Fail 1
  B2  : Control Remote LVMDP 1
  B3  : Control Remote LVMDP 2
  B4  : Control Remote LVMDP 3
  B5  : Control Remote LVMDP 4


  lcd1.setCursor(0, 1);
  lcd1.print(" PLN:" + R_Status(S[1]) + " " + "GENSET:" + R_Status(S[6]) );
  lcd1.setCursor(0, 2);
  lcd1.print(" PLN:" + R_Status(R[1]) + " " + "GENSET:" + R_Status(R[6]));
  lcd1.setCursor(0, 3);
  lcd1.print(" CRANK:" + R_Status(R[3] || R[4] || R[5]) + " " + "STOP:" + R_Status(R[2]));
*/
//--------------------------------- Note------------------------------------------------------------
// UPDET MEGA 
//S1  ;SW PLN
//S2  ;SW LFMDP1
//S3  ;SW LWMDP2 
//S4  ;EMERGENSY
//S5  ;SW GENSET 22O VOLT
// Output
 // R1  : COIL PLN
  //R2  : OFF GENSED
  //R3  : CRENGKING 1
 // R4  : CRENGKING 2
 // R5  : CRENG 3
 // R6  : COIL KONTA2TOR GENZED
 // R7  : ALARM GAGAL STAR
 // R8  : OUT ATS
  //R9  : LVMDP1
 // R10 : OUT CRENG 1/220 V
 // R11 : OUT CRENG 2 220 V
  //R12 : OUT CRENG 3/220 V
 // R13 : LVMDP 2
 //R14  ; SDP 1/1 
 //R15  ;SDP 2 /1
 //R16  ;EMERGENZY 
//R17  ; SDP 1/2
//R18  ;SDP 2/2 
//R19  ;SDP3/2 
//R20  ; SDP 3/1