#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <RTClib.h>
#include <SPI.h>
#include <SD.h>

// アドレス設定
#define LCD_ADRS  0x3E //液晶表示器(AQM1602XA)
#define LED_ADRS 2 // LEDの接続ピン
#define TipBucket 3  // 雨量計の接続ピン
#define TipBucketInt 1 // UNOではpin3はINT1の割込
#define TimeInt 60000UL //タイムステップ1分毎
#define chipSelect 10 // SDカードのチップセレクトピン

//変数定義
char lcd_buf[17] ; // 液晶表示バッファ
int i, mpp, hpp ;
boolean beat ; // LCD点滅用
volatile boolean turnBucket ; // 割込使用変数の宣言
const float wv1shot = 0.6 ; //1回の転倒ます降水量(mm/count)
float mP[60], hP[24], prep, amop ; // 雨量の記録変数
unsigned long ptime, ntime ; // 処理時間の判定用変数

RTC_DS3231 rtc;
File logFile;

// 転倒ます信号割込の処理
void tbSignal() {
  turnBucket = true ; // 転倒ます転倒した
}

//LCDにデータを送る
void LCD_write(char t_data[]) {
  for(i = 0; i < 16; i++) {
    Wire.beginTransmission(LCD_ADRS); 
    Wire.write(0x40) ;
    Wire.write(t_data[i]) ;
    Wire.endTransmission() ;
    delay(1) ;
  }
}

//LCDに命令を実行させる
void LCD_command(byte t_command)
{
  Wire.beginTransmission(LCD_ADRS) ;
  Wire.write(0x00) ;
  Wire.write(t_command) ;
  Wire.endTransmission() ;
  delay(10);
}

// 初期化
void setup() {
  Wire.begin() ; //LCD初期化
  LCD_command(0x38) ;
  LCD_command(0x39) ;
  LCD_command(0x14) ;
  LCD_command(0x73) ;
  LCD_command(0x52) ;  // 5V
  LCD_command(0x6C) ;
  LCD_command(0x38) ;
  LCD_command(0x01) ;
  LCD_command(0x0C) ;
  LCD_command(0x80|0x00) ; // 開始時のクレジット表示
  LCD_write("*ARU-Hyetometer*") ;
  pinMode(LED_ADRS, OUTPUT) ; // LED出力の初期化
  digitalWrite(LED_ADRS, LOW) ;
  pinMode(TipBucket, INPUT_PULLUP) ; // 雨量計の割込み設定
  attachInterrupt(TipBucketInt, tbSignal, FALLING) ;

  // RTC初期化
  if (!rtc.begin()) {
    LCD_write("RTC not found");
    while (1);
  }
  if (rtc.lostPower()) {
    // RTCが電源を失った場合、現在のコンパイル時間で設定する
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  }

  // SDカード初期化
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    LCD_command(0x80|0x40);
    LCD_write("SD init failed");
    while (1);
  }
  
  logFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
  if (!logFile) {
    LCD_command(0x80|0x40);
    LCD_write("File open fail");
    while (1);
  }
  logFile.println("Hyetometer Log Start:");
  logFile.close();

  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Setup complete");

  amop = hpp = mpp = 0 ; // 雨量記録値関係の初期化
  for(i = 0; i < 24; i++) hP[i] = 0.0 ;
  for(i = 0; i < 60; i++) mP[i] = 0.0 ;
  ptime = millis() / TimeInt ; // タイムステップ換算
  ntime = ptime + 1 ; // 次のタイムステップを設定
  strcpy(lcd_buf, "v.12 by Hoshi **") ;
  while(ntime > ptime) { // システム時計の同期待ち
    i = 99 - (int)(millis() / (TimeInt / 100) % 100) ;
    LCD_command(0x80|0x40);
    lcd_buf[14] = (char)(i / 10) + 0x30 ;
    lcd_buf[15] = (char)(i % 10) + 0x30 ;
    LCD_write(lcd_buf) ;
    ptime = millis() / TimeInt ; // 最大1分間
  }
  ntime += 1 ; //次のタイムステップを設定
  beat = false ;
  turnBucket = false ; //雨量センサ検知リセット
}

// 計測ループ
void loop() {
  do { // 1分間内の繰り返し処理
    if(turnBucket) { // 転倒ますが動作した
      digitalWrite(LED_ADRS, HIGH) ; // 検知LED点灯
      delay(100) ; // チャタリング不感時間
      mP[mpp] += wv1shot ; // それぞれに1回分雨量加算
      hP[hpp] += wv1shot ;
      amop += wv1shot ;

      DateTime now = rtc.now();
      char buffer[32];
      snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%02d/%02d/%04d %02d:%02d:%02d %.1fmm",
               now.day(), now.month(), now.year(),
               now.hour(), now.minute(), now.second(), amop);
               
      logFile = SD.open("datalog.txt", FILE_WRITE);
      if (logFile) {
        logFile.println(buffer);
        logFile.close();
        Serial.println("Bucket Turn Logged: " + String(buffer)); // デバッグ用
      } else {
        Serial.println("Failed to open file for writing. Check SD initialization and connections.");
      }

      digitalWrite(LED_ADRS, LOW) ; // 検知LED消灯
      turnBucket = false ;
    }
    // 雨量計算と液晶表示
    prep = 0.0 ; // 直近60分間分の雨量合計
    for(i = 0; i < 60; i++) prep += mP[i] ;
    dtostrf(prep,5,1,&lcd_buf[0]) ; //時間雨量
    lcd_buf[5] = '(' ;
    prep = 0.0 ; //過去5分間平均の降雨強度を求める
    for(i = (mpp + 56) ; i <= (mpp + 60) ; i++)
      prep += mP[i % 60] ;
    prep *= 12.0 ; //1時間当たりに換算
    dtostrf(prep,5,1,&lcd_buf[6]) ; //降雨強度
    lcd_buf[11] = ')' ;
    lcd_buf[12] = 'm' ;
    lcd_buf[13] = 'm' ;
    lcd_buf[14] = '/' ;
    lcd_buf[15] = 'h' ;
    LCD_command(0x80|0x00) ;
    LCD_write(lcd_buf) ;
    dtostrf(amop,6,1,&lcd_buf[0]) ; //総雨量
    lcd_buf[6] = '(' ;
    lcd_buf[7] = 'd' ;
    prep = 0.0 ;
    for(i = 0; i < 24; i++) prep += hP[i] ;
    dtostrf(prep,5,1,&lcd_buf[8]) ; //24時間雨量
    lcd_buf[13] = ')' ;
    lcd_buf[14] = 'm' ;
    lcd_buf[15] = 'm' ;
    if(beat) {
      lcd_buf[0] = 0x1D ; //(R)マークを点滅
      beat = false ;
    }
    else beat = true ;
    LCD_command(0x80|0x40) ;
    LCD_write(lcd_buf) ;
    delay(1000) ; // 1秒休止してループを律速
    ptime = millis() / TimeInt ; // システム時刻計測
    if(ptime == 0) ntime = 1 ; //システム時計のオーバーフロー対策
  } while(ptime < ntime) ; // 1分経過するまでループ
  ntime += 1 ; //次のタイムステップを設定
  mpp = (mpp + 1) % 60 ; // 1分間雨量のポインタ増やしリセット
  mP[mpp] = 0.0 ;
  if(mpp == 0) { // 60分間経過したら1時間雨量のポインタ増やしリセット
    hpp = (hpp + 1) % 24 ;
    hP[hpp] = 0.0 ;
  }
}