import time
import machine
import micropython
import network
from machine import Pin,PWM,ADC
from umqtt.simple import MQTTClient 


#Sistema IoT de monitoreo para Bebés, incluye un sensor de movimiento  
#y un sensor de sonido (Potenciometro) que monitorean la actividad de un bebé en su cuna.
#Cuando se detecta movimiento o llanto, el sistema envía una notificación 
#al celular de los padres y a través de un dashboard se puede activar un buzzer 
#que reproduce una canción de cuna. 

#Datos de conexion:
ssid = 'Wokwi-GUEST'
wifipassword = ''
#Datos del Broker
mqtt_server = 'io.adafruit.com'
port = 1883
user = 'FacuzZ'
password = 'aio_AyWO329nSpLmYIPv5dSSLF4mwJeV'
#ID y topicos
client_id = 'ControlCuna'
topic_SensorMov = 'FacuzZ/feeds/sensormovimiento'
topic_SensorSoni = 'FacuzZ/feeds/sensorsonido'
topic_Parlante = 'FacuzZ/feeds/parlante'
topic_Prender = 'FacuzZ/feeds/activar-slash-desactivar'
#Variables que indican el estado del topico
Monit_Activo=False
Parlante_Activo=False
#LEDS Indicadores
LEDGLOBAL = Pin(7,Pin.OUT)
LEDESTADO_Soni = Pin(0,Pin.OUT)
LEDESTADO_Movi = Pin(2,Pin.OUT)
#Variables parlante
Parlante = PWM(Pin(5)) #Variable de donde sacamos señal del parlante
Parlante.duty(0) #Inicializado en 0

#Definimos modo Station
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
#Conectamos al wifi
sta_if.connect(ssid, wifipassword)
print("Conectando")
while not sta_if.isconnected():
  print(".", end="")
  time.sleep(0.1)
print("Conectado a Wifi!")
#Vemos cuales son las IP
print(sta_if.ifconfig())

#Funcion definida para recibir y decodificar el encendido y apagado del monitor y parlante
def callback_global(topic, msg):
    global Monit_Activo, LEDGLOBAL, Parlante_Activo #variables que cambian en todo el codigo
    dato = msg.decode('utf-8')
    topicrec = topic.decode('utf-8')
    print("Cambio en: " + topicrec + ":" + dato)

    if topicrec == topic_Prender:           #Si el topico recibido es el de prender
        if "OFF" in dato:                   #y está apagado entonces el sistema está apagado
            Monit_Activo = False
        else:
            Monit_Activo = True             #Sino significa que el topico está en ON y se prende el sistema
        LEDGLOBAL.value(Monit_Activo)

    if topicrec == topic_Parlante:          #Si el topico recibido es el del parlante
        if Monit_Activo and "UNO" in dato:  #Y el sistema está prendido y el topico del parlante tambien
            Parlante_Activo = True              #Entonces se prende el parlante
            print("Parlante activo")
        else:
            Parlante_Activo = False



#Intentamos conectarnos al broker MQTT
try:
    conexionMQTT = MQTTClient(client_id, mqtt_server,user=user,password=password,port=int(port))
    conexionMQTT.set_callback(callback_global)
    conexionMQTT.connect()
    conexionMQTT.subscribe(topic_Prender)
    conexionMQTT.subscribe(topic_Parlante)
    print("Conectado con Broker MQTT")
except OSError as e:
    #Si fallo la conexion, reiniciamos todo
    print("Fallo la conexion al Broker, reiniciando...")
    time.sleep(5)
    machine.reset()

#Diccionario con las notas y frecuencias de la cancion
notas = {
    'E4': 329.63,   #MI
    'A4': 440.00,   #LA
    'E5': 659.26,   #MI\
    'D5': 587.33,   #RE\
    'C5': 523.25,   #DO\
    'B4': 493.88,   #SI
    'G4': 392.00,   #SOL
}

#Melodia de la cancion
Cancion = [
    'E4', 'E4', 'A4', 'E5', 'D5', 'C5', 'D5',
    'A4', 'B4', 'C5', 'C5', 'D5', 'C5', 'B4',
    'E4', 'E4', 'A4', 'E5', 'D5', 'C5', 'D5',
    'A4', 'B4', 'C5', 'C5', 'B4', 'A4', 'G4', 'A4',
]

#Duraciones en segundos de cada nota
Duraciones = [
    0.3, 0.3, 1.2, 0.3, 0.3, 0.3, 1.2,
    0.3, 0.3, 1.2, 0.3, 0.3, 0.3, 1.2,
    0.3, 0.3, 1.2, 0.3, 0.3, 0.3, 1.2,
    0.3, 0.3, 1.0, 0.3, 0.6, 0.3, 0.3, 1.2,
]

SENSORPIR = Pin(1,Pin.IN)       #Variable de donde sacamos señal del PIR
estadoPIR = SENSORPIR.value()   #Variable de donde sacamos el valor del PIR
pot = ADC(Pin(3))               #Variable de donde sacamos señal del Potenciometro, que simula la señal del microfono
estadopot = pot.read()          #Variable de donde sacamos el valor del Potenciometro

#Armamos un loop infinito que chequea por mensajes nuevos
#y verifica el estado del Sensor de movimiento, sensor de sonido y el parlante
print("Comenzando monitoreo")
while True:
    time.sleep(1)
    #Si el sistema esta activo
    try:
        #Tenemos que verificar si hay mensajes nuevos publicados por el broker
        conexionMQTT.check_msg()
        time.sleep_ms(500)
        #Definiciones de estados actuales de los sensores y LEDS
        estadoPIRNuevo = SENSORPIR.value()
        estadoPOTnuevo = pot.read()
        LEDESTADO_Soni.value(estadoPOTnuevo>2050)
        LEDESTADO_Movi.value(estadoPIRNuevo)
        
        #Sistema de monitoreo
        if Monit_Activo:
            
            #Sensor de sonido
            if estadoPOTnuevo > 2050:
                #Si el sensor supera el limite establecido "50%"(simulado con el potenciometro)
                #Y antes no se detecto sonido
                if estadopot <= 2050:
                    #enviamos al server el cambio
                    print("Hay sonido")
                    conexionMQTT.publish(topic_SensorSoni,str(1))            
            else:
                #Si el sensor ya no detecta sonido y antes si lo detecto
                #Entonces notificamos
                if estadopot > 2050:
                    print("Silencio")
                    conexionMQTT.publish(topic_SensorSoni,str(0))

            #Sensor de movimiento
            if estadoPIRNuevo:
                #Si el sensor detecta un movimiento
                #Y antes no se detecto
                if not estadoPIR:
                    #enviamos al server el cambio
                    print("Movimiento detectado")
                    conexionMQTT.publish(topic_SensorMov,str(1))
            else:
                #Si el sensor ya no detecta movimiento y antes si lo detecto
                #Entonces notificamos
                if estadoPIR:
                    conexionMQTT.publish(topic_SensorMov,str(0))
                    print("Sin movimiento detectado")
            
            #Parlante
            if Parlante_Activo:                         #Si el topico del parlante esta activo
                for i in range(0,30):                  #el for recorre cada nota de la lista
                    nota = Cancion[i]
                    duracion = Duraciones[i]
                    print("sonando", i)
                    if nota in notas:
                        frecuencia = notas[nota]
                        Parlante.freq(int(frecuencia))
                        Parlante.duty(512)              # 50% ciclo de trabajo
                        time.sleep(duracion)            #marca la duracion de cada nota
                        Parlante.duty(0)                # apagar el parlante entre cada nota
                        if i < len(Cancion) - 1:        #controla el tiempo de espera entre notas especificas
                            nota_sig = Cancion[i + 1]
                            if nota == 'A4' and nota_sig == 'E5':
                                time.sleep(0.2) 
                            else:
                                if nota == 'D5' and nota_sig == 'A4':
                                    time.sleep(0.2)
                                else:
                                    time.sleep(0.06)
                
        #Actualizacion de los estados
        estadoPIR = estadoPIRNuevo
        estadopot = estadoPOTnuevo
    except OSError as e:
        print("Error ",e)
        time.sleep(5)
        machine.reset()