// Menyertakan pustaka eFLL
#include <Fuzzy.h>
#include <FuzzyComposition.h>
#include <FuzzyInput.h>
#include <FuzzyIO.h>
#include <FuzzyOutput.h>
#include <FuzzyRule.h>
#include <FuzzyRuleAntecedent.h>
#include <FuzzyRuleConsequent.h>
#include <FuzzySet.h>
#include <DHT.h>  // Pustaka untuk sensor DHT22

// Definisi pin
#define DHTPIN 2            // Pin untuk sensor DHT22
#define DHTTYPE DHT22       // Tipe sensor DHT
#define POTENSIOMETER A1    // Pin untuk potensiometer
#define TRIGGER 4           // Pin untuk trigger sensor ultrasonik
#define ECHO 5              // Pin untuk echo sensor ultrasonik
#define LED 6               // Pin untuk LED

// Membuat objek DHT
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// Membuat objek library fuzzy
Fuzzy *logika_fuzzy = new Fuzzy();

void setup() {
  // Mengatur komunikasi serial dan mode pin
  Serial.begin(9600);             // Memulai komunikasi serial dengan baud rate 9600
  pinMode(POTENSIOMETER, INPUT);  // Mengatur pin potensiometer sebagai input
  pinMode(TRIGGER, OUTPUT);       // Mengatur pin trigger sebagai output
  pinMode(ECHO, INPUT);           // Mengatur pin echo sebagai input
  pinMode(LED, OUTPUT);           // Mengatur pin LED sebagai output

  // Inisialisasi sensor DHT22
  dht.begin();

  // Mendefinisikan himpunan fuzzy untuk jarak (0-400 cm)
  FuzzySet *kecil = new FuzzySet(0, 0, 0, 120);       // Himpunan fuzzy untuk jarak kecil
  FuzzySet *sedang = new FuzzySet(60, 120, 120, 180);  // Himpunan fuzzy untuk jarak sedang
  FuzzySet *besar = new FuzzySet(120, 180, 180, 240);  // Himpunan fuzzy untuk jarak besar
  FuzzySet *sangatBesar = new FuzzySet(180, 240, 400, 400); // Himpunan fuzzy untuk jarak sangat besar
  
  // Mendefinisikan himpunan fuzzy untuk kelembaban (0-100)
  FuzzySet *rendahHumi = new FuzzySet(0, 0, 0, 30);      // Himpunan fuzzy untuk kelembaban rendah
  FuzzySet *sedangHumi = new FuzzySet(20, 30, 70, 80);    // Himpunan fuzzy untuk kelembaban sedang
  FuzzySet *tinggiHumi = new FuzzySet(60, 80, 100, 100);  // Himpunan fuzzy untuk kelembaban tinggi

  // Mendefinisikan himpunan fuzzy untuk potensiometer (0-1023)
  FuzzySet *rendahPot = new FuzzySet(0, 0, 0, 100);      // Himpunan fuzzy untuk potensiometer rendah
  FuzzySet *sedangPot = new FuzzySet(60, 200, 500, 700); // Himpunan fuzzy untuk potensiometer sedang
  FuzzySet *tinggiPot = new FuzzySet(400, 700, 1023, 1023); // Himpunan fuzzy untuk potensiometer tinggi
  
  // Mendefinisikan himpunan fuzzy untuk kecerahan (0-255)
  FuzzySet *matiB = new FuzzySet(0, 0, 0, 0);         // Himpunan fuzzy untuk kecerahan mati
  FuzzySet *rendahB = new FuzzySet(0, 0, 25, 100);     // Himpunan fuzzy untuk kecerahan rendah
  FuzzySet *sedangB = new FuzzySet(55, 100, 155, 200); // Himpunan fuzzy untuk kecerahan sedang
  FuzzySet *tinggiB = new FuzzySet(155, 230, 255, 255); // Himpunan fuzzy untuk kecerahan tinggi

  // Definisi variabel fuzzy
  // Variabel jarak dengan universe 0-400 sebagai input
  FuzzyInput *jarak = new FuzzyInput(1);
  jarak->addFuzzySet(kecil);       // Menambahkan himpunan fuzzy kecil
  jarak->addFuzzySet(sedang);      // Menambahkan himpunan fuzzy sedang
  jarak->addFuzzySet(besar);       // Menambahkan himpunan fuzzy besar
  jarak->addFuzzySet(sangatBesar); // Menambahkan himpunan fuzzy sangat besar
  logika_fuzzy->addFuzzyInput(jarak);

  // Variabel kelembaban dengan universe 0-100 sebagai input
  FuzzyInput *kelembaban = new FuzzyInput(2);
  kelembaban->addFuzzySet(rendahHumi);   // Menambahkan himpunan fuzzy rendah
  kelembaban->addFuzzySet(sedangHumi);   // Menambahkan himpunan fuzzy sedang
  kelembaban->addFuzzySet(tinggiHumi);   // Menambahkan himpunan fuzzy tinggi
  logika_fuzzy->addFuzzyInput(kelembaban); 

  // Variabel potensiometer dengan universe 0-1023 sebagai input
  FuzzyInput *potensiometer = new FuzzyInput(3);
  potensiometer->addFuzzySet(rendahPot); // Menambahkan himpunan fuzzy rendah
  potensiometer->addFuzzySet(sedangPot); // Menambahkan himpunan fuzzy sedang
  potensiometer->addFuzzySet(tinggiPot); // Menambahkan himpunan fuzzy tinggi
  logika_fuzzy->addFuzzyInput(potensiometer); 

  // Variabel kecerahan dengan universe 0-255 sebagai output
  FuzzyOutput *kecerahan = new FuzzyOutput(1);
  kecerahan->addFuzzySet(matiB);     // Menambahkan himpunan fuzzy mati
  kecerahan->addFuzzySet(rendahB);   // Menambahkan himpunan fuzzy rendah
  kecerahan->addFuzzySet(sedangB);   // Menambahkan himpunan fuzzy sedang
  kecerahan->addFuzzySet(tinggiB);   // Menambahkan himpunan fuzzy tinggi
  logika_fuzzy->addFuzzyOutput(kecerahan);

  // Aturan Fuzzy
  // Aturan 1: Jika jarak kecil dan kelembaban rendah dan potensiometer sedang, maka kecerahan tinggi
  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakKecilDanHumiRendah = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakKecilDanHumiRendah->joinWithAND(kecil, rendahHumi); // Jika jarak kecil DAN kelembaban rendah

  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakKecilDanHumiRendahDanPotSedang = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakKecilDanHumiRendahDanPotSedang->joinWithAND(ifJarakKecilDanHumiRendah, sedangPot); // DAN potensiometer sedang

  FuzzyRuleConsequent *thenKecerahanTinggi = new FuzzyRuleConsequent();
  thenKecerahanTinggi->addOutput(tinggiB); // Maka kecerahan tinggi
  FuzzyRule *aturan1 = new FuzzyRule(1, ifJarakKecilDanHumiRendahDanPotSedang, thenKecerahanTinggi);
  logika_fuzzy->addFuzzyRule(aturan1);

  // Aturan 2: Jika jarak sedang dan kelembaban sedang dan potensiometer tinggi, maka kecerahan sedang
  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakSedangDanHumiSedang = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakSedangDanHumiSedang->joinWithAND(sedang, sedangHumi); // Jika jarak sedang DAN kelembaban sedang

  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakSedangDanHumiSedangDanPotTinggi = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakSedangDanHumiSedangDanPotTinggi->joinWithAND(ifJarakSedangDanHumiSedang, tinggiPot); // DAN potensiometer tinggi

  FuzzyRuleConsequent *thenKecerahanSedang = new FuzzyRuleConsequent();
  thenKecerahanSedang->addOutput(sedangB); // Maka kecerahan sedang
  FuzzyRule *aturan2 = new FuzzyRule(2, ifJarakSedangDanHumiSedangDanPotTinggi, thenKecerahanSedang);
  logika_fuzzy->addFuzzyRule(aturan2);

  // Aturan 3: Jika jarak besar dan kelembaban tinggi dan potensiometer rendah, maka kecerahan rendah
  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakBesarDanHumiTinggi = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakBesarDanHumiTinggi->joinWithAND(besar, tinggiHumi); // Jika jarak besar DAN kelembaban tinggi

  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakBesarDanHumiTinggiDanPotRendah = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakBesarDanHumiTinggiDanPotRendah->joinWithAND(ifJarakBesarDanHumiTinggi, rendahPot); // DAN potensiometer rendah

  FuzzyRuleConsequent *thenKecerahanRendah = new FuzzyRuleConsequent();
  thenKecerahanRendah->addOutput(rendahB); // Maka kecerahan rendah
  FuzzyRule *aturan3 = new FuzzyRule(3, ifJarakBesarDanHumiTinggiDanPotRendah, thenKecerahanRendah);
  logika_fuzzy->addFuzzyRule(aturan3);

  // Aturan 4: Jika jarak sangat besar, maka kecerahan mati
  FuzzyRuleAntecedent *ifJarakSangatBesar = new FuzzyRuleAntecedent();
  ifJarakSangatBesar->joinSingle(sangatBesar); // Jika jarak sangat besar

  FuzzyRuleConsequent *thenKecerahanMati = new FuzzyRuleConsequent();
  thenKecerahanMati->addOutput(matiB); // Maka kecerahan mati
  FuzzyRule *aturan4 = new FuzzyRule(4, ifJarakSangatBesar, thenKecerahanMati);
  logika_fuzzy->addFuzzyRule(aturan4);
}

void loop() {
  // Pembacaan potensiometer
  int nilai_potensiometer = analogRead(POTENSIOMETER);
  
  // Pembacaan suhu dan kelembaban dari sensor DHT22
  float kelembaban = dht.readHumidity();
  
  // Pembacaan jarak dari sensor ultrasonik
  digitalWrite(TRIGGER, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIGGER, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIGGER, LOW);
  float jarak = pulseIn(ECHO, HIGH) * 0.034 / 2;

  // Mengatur nilai input ke sistem fuzzy
  logika_fuzzy->setInput(1, jarak); // Input untuk jarak
  logika_fuzzy->setInput(2, kelembaban); // Input untuk kelembaban
  logika_fuzzy->setInput(3, nilai_potensiometer); // Input untuk potensiometer
  
  // Menjalankan sistem fuzzy
  logika_fuzzy->fuzzify();

  // Mendapatkan hasil output dari sistem fuzzy
  float kecerahan = logika_fuzzy->defuzzify(1);

  // Mengatur LED berdasarkan nilai fuzzy
  analogWrite(LED, kecerahan);

  // Mencetak hasil ke Serial Monitor
  Serial.print("Jarak: ");
  Serial.print(jarak);
  Serial.print(" cm, Kelembaban: ");
  Serial.print(kelembaban);
  Serial.print("%, Potensiometer: ");
  Serial.print(nilai_potensiometer);
  Serial.print(", Kecerahan LED: ");
  Serial.println(kecerahan);

  // Penundaan untuk loop
  delay(1000);  // Delay untuk 1 detik sebelum mengulang loop
}