#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal.h>

// Настройка пинов для датчиков
#define DHTPIN 9       // Пин для датчика DHT22 (влажность)
#define ONE_WIRE_BUS 26 // Пин для DS18B20 (температура)

#define DHTTYPE DHT22 // Тип датчика DHT22

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // Инициализация датчика DHT22
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire); // Инициализация DS18B20

// Подключение ЖК-дисплея в 4-битном режиме
const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;  // Пины для LCD
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

// Психрометрическая таблица ВИТ-1
int psychrometricTable[21][22] = {
    {91, 83, 75, 66, 58, 50, 42, 34, 26, 19, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {92, 84, 76, 67, 60, 52, 45, 37, 30, 22, 15, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {92, 84, 77, 69, 62, 54, 47, 40, 33, 26, 19, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {92, 85, 78, 70, 63, 56, 49, 42, 36, 29, 22, 16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {93, 86, 79, 71, 65, 58, 51, 45, 38, 32, 25, 19, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {93, 86, 79, 73, 66, 60, 53, 47, 41, 34, 28, 22, 16, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {93, 87, 80, 74, 67, 61, 55, 49, 43, 37, 31, 26, 20, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {93, 87, 81, 75, 69, 63, 57, 51, 45, 40, 34, 28, 23, 18, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {94, 88, 82, 76, 70, 64, 58, 53, 47, 42, 36, 31, 26, 20, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {94, 88, 82, 76, 71, 65, 60, 54, 49, 44, 39, 33, 28, 23, 18, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {94, 88, 83, 77, 72, 66, 61, 56, 51, 46, 41, 36, 31, 26, 21, 18, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {94, 89, 83, 78, 73, 68, 63, 57, 52, 48, 43, 38, 33, 29, 24, 20, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {95, 89, 84, 79, 74, 69, 64, 59, 54, 49, 45, 40, 35, 31, 27, 22, 19, 0, 0, 0, 0, 0},
    {0, 90, 84, 79, 74, 70, 65, 60, 55, 51, 47, 42, 37, 33, 29, 24, 21, 17, 0, 0, 0, 0},
    {0, 90, 85, 80, 75, 70, 66, 61, 57, 52, 48, 44, 39, 35, 31, 27, 23, 19, 0, 0, 0, 0},
    {0, 90, 85, 81, 76, 71, 67, 63, 58, 54, 50, 45, 41, 37, 33, 29, 25, 22, 18, 0, 0, 0},
    {0, 90, 85, 81, 77, 72, 68, 64, 59, 55, 51, 47, 43, 39, 35, 31, 28, 24, 21, 17, 0, 0},
    {0, 91, 85, 82, 77, 73, 69, 64, 61, 56, 52, 48, 44, 41, 37, 33, 30, 26, 23, 19, 0, 0},
    {0, 91, 86, 82, 78, 74, 70, 65, 62, 58, 54, 50, 46, 42, 39, 35, 32, 28, 25, 21, 18, 0},
    {0, 91, 87, 83, 78, 74, 70, 66, 62, 59, 55, 51, 48, 44, 40, 37, 33, 30, 27, 24, 20, 0},
    {0, 91, 87, 83, 79, 75, 71, 67, 63, 60, 56, 52, 49, 45, 42, 38, 35, 32, 29, 26, 22, 19}
};

// Разности температур для поиска
const float diffValues[] = {0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0, 10.5, 11.0};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  // Старт датчиков
  dht.begin();
  sensors.begin();
  
  // Инициализация LCD дисплея
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Tair=");
}

void loop() {
  // Получаем температуру с DS18B20
  sensors.requestTemperatures();
  float tempDry = sensors.getTempCByIndex(0); // Температура воздуха (сухой)

  // Получаем влажность с DHT22
  float humidity = dht.readHumidity();
  
  // Проверка на корректность данных
  if (isnan(tempDry) || isnan(humidity)) {
    Serial.println("Ошибка чтения датчиков");
    return;
  }

  // Рассчитываем температуру влажного термометра
  float tempWet = calculateWetBulbTemp(tempDry, humidity);

  // Вычисление разности температур
  float deltaTemp = tempDry - tempWet;

  // Вывод на монитор для отладки
  Serial.print("Температура сухого термометра: ");
  Serial.println(tempDry);
  Serial.print("Влажность: ");
  Serial.println(humidity);
  Serial.print("Температура влажного термометра: ");
  Serial.println(tempWet);

  // Получение влажности с таблицы (оценочная влажность)
  float tableHumidity = getHumidityFromTable(tempDry, deltaTemp);

  // Вывод на LCD дисплей
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Vl=");       // Вывод "Vl" (Влажность)
  lcd.print(humidity);    // Вывод измеренной влажности
  lcd.print("%");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("oV=");       // Вывод "oV" (Относительная влажность)
  lcd.print(tableHumidity); // Вывод рассчитанной относительной влажности
  lcd.print("%");
  delay(2000);  // Задержка перед следующим измерением
}

// Функция для расчета температуры влажного термометра
float calculateWetBulbTemp(float tempDry, float humidity) {
  // Примерное психрометрическое уравнение для расчета температуры влажного термометра
  float tempWet = tempDry * atan(0.151977 * sqrt(humidity + 8.313659)) +
                  atan(tempDry + humidity) - 
                  atan(humidity - 1.676331) + 
                  0.00391838 * pow(humidity, 1.5) * atan(0.023101 * humidity) - 4.686035;
  return tempWet;
}

// Функция для получения влажности с таблицы
float getHumidityFromTable(float tempDry, float deltaTemp) {
  // Находим ближайший индекс для температуры сухого термометра
  int indexDry = constrain(round(tempDry) - 5, 0, 20);

  // Поиск ближайшего индекса разности температур
  int indexDeltaLower = 0, indexDeltaUpper = 0;
  for (int i = 0; i < 22; i++) {
    if (deltaTemp <= diffValues[i]) {
      indexDeltaUpper = i;
      indexDeltaLower = (i > 0) ? i - 1 : 0;
      break;
    }
  }

  // Если значения точно совпадают, возвращаем их
  if (deltaTemp == diffValues[indexDeltaLower]) {
    return psychrometricTable[indexDry][indexDeltaLower];
  } else if (deltaTemp == diffValues[indexDeltaUpper]) {
    return psychrometricTable[indexDry][indexDeltaUpper];
  }

  // Линейная интерполяция для промежуточных значений
  float lowerHumidity = psychrometricTable[indexDry][indexDeltaLower];
  float upperHumidity = psychrometricTable[indexDry][indexDeltaUpper];

  // Рассчитываем влажность как промежуточное значение между ближайшими значениями
  float humidity = lowerHumidity + ((deltaTemp - diffValues[indexDeltaLower]) / 
                     (diffValues[indexDeltaUpper] - diffValues[indexDeltaLower])) * 
                     (upperHumidity - lowerHumidity);

  return humidity;
}