#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/i2c.h"
#include "rom/ets_sys.h"

//Led de 20 columnas 4 filas
#define LCD_20X04   1

#define I2C_ACK_CHECK_EN      1
#define I2C_ADDRESS_LCD       0x27
#define I2C_SCL_LCD           21
#define I2C_SDA_LCD           22

/* Comandos de la LCD */
//Limpia todo el display y setea la direccion de la DDRAM a 0 en el contador de direccion, sirve para regresar el cursor a su estado original
#define CLEAR_DISPLAY               0x01 
//Regresa el cursor a su posición inicial, la pantalla queda igual
#define RETURN_HOME_UNSHIFT         0x02

#define CURSOR_RIGHT_NO_SHIFT       0x04
#define CURSOR_RIGHT_SHIFT          0x05
#define CURSOR_RIGHT_NO_SHIFT_LEFT  0x06 
#define CURSOR_RIGHT_SHIFT_LEFT     0x07
#define DISPLAY_OFF                 0x08
#define DISPLAY_ON_CURSOR_OFF       0x0C
#define DISPLAY_ON_CURSOR_ON_STEADY 0x0E
#define DISPLAY_ON_CURSOR_ON_BLINK  0x0F
#define SHIFT_CURSOR_LEFT           0x10
#define SHIFT_CURSOR_RIGHT          0x14
#define SHIFT_DISPLAY_LEFT          0x18
#define SHIFT_DISPLAY_RIGHT         0x1C
#define SET_4BIT_MODE               0x28
// Mueve el cursor a la posición inicial de la primera línea de la pantalla.
// 0x80 es el código que se usa para poner el cursor en la dirección inicial de la pantalla.
#define RETURN_HOME                 0x80

/* PCF8574 */
#define PCF8574_RS    0
#define PCF8574_RW    1
#define PCF8574_EN    2
#define PCF8574_BL    3

#define LCD_RS_CMD    0
#define LCD_RS_DATA   1

typedef struct {
  uint8_t i2c_address;
  uint8_t i2c_port;
  uint8_t screen_size;
  uint8_t screen_backlight;
} lcd_i2c_device_t;

void i2c_init(void);
void lcd_init(lcd_i2c_device_t * lcd);
void lcd_i2c_write_byte(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t data);
void lcd_i2c_write_command(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t register_select, uint8_t cmd);
void lcd_set_cursor(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t column, uint8_t row);
void lcd_i2c_write_custom_char(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t char_address, const uint8_t * pixels);

void i2c_init(void) 
{
  i2c_config_t i2c_config = {
      .mode = I2C_MODE_MASTER,
      .sda_io_num = I2C_SDA_LCD,
      .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
      .scl_io_num = I2C_SCL_LCD,
      .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
      .master.clk_speed = 400000,
  };

  esp_err_t error = i2c_param_config(I2C_NUM_1, &i2c_config);
  if (error != ESP_OK) {
        while(1);
    }
  i2c_driver_install(I2C_NUM_1, I2C_MODE_MASTER, 0, 0, 0);
}

void lcd_init(lcd_i2c_device_t * lcd)
{
  // Mueve el cursos a la posición inicial
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, RETURN_HOME_UNSHIFT); 
  //Configura el modo de 4 bits
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, SET_4BIT_MODE);
  //Limpia el display
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, CLEAR_DISPLAY);
  //Enciende la pantalla pero apaga el cursor
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, DISPLAY_ON_CURSOR_OFF);
  //Mueve el cursor a la derecha
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, CURSOR_RIGHT_NO_SHIFT_LEFT);
  vTaskDelay(20 / portTICK_PERIOD_MS); 
}


void lcd_i2c_write_byte(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t data)
{
  i2c_cmd_handle_t cmd_handle = i2c_cmd_link_create();
  i2c_master_start(cmd_handle);
  i2c_master_write_byte(cmd_handle, (lcd->i2c_address << 1) | I2C_MASTER_WRITE, I2C_ACK_CHECK_EN);
  i2c_master_write_byte(cmd_handle, data, 1);
  i2c_master_stop(cmd_handle);
  i2c_master_cmd_begin(lcd->i2c_port, cmd_handle, 100 / portTICK_PERIOD_MS);
  i2c_cmd_link_delete(cmd_handle);
}

void lcd_i2c_write_command(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t register_select, uint8_t cmd)
{
  uint8_t config = (register_select)? (1 << PCF8574_RS) : 0;
  config |= (lcd->screen_backlight)? (1 << PCF8574_BL) : 0;

  config |= (config & 0x0F) | (0xF0 & cmd);
  config |= (1 << PCF8574_EN);
  lcd_i2c_write_byte(lcd, config);
  ets_delay_us(10);
  config &= ~(1 << PCF8574_EN);
  lcd_i2c_write_byte(lcd, config);
  ets_delay_us(50);

  config = (config & 0x0F) | (cmd << 4);
  config |= (1 << PCF8574_EN);
  lcd_i2c_write_byte(lcd, config);
  ets_delay_us(10);
  config &= ~(1 << PCF8574_EN);
  lcd_i2c_write_byte(lcd, config);
  ets_delay_us(50);

  if (cmd == CLEAR_DISPLAY)
  {
    vTaskDelay(20 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

void lcd_set_cursor(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t column, uint8_t row)
{
  switch (row) {
    case 0:
      lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, 0x80 + column);//Esa es la direccion del primer renglon (renglon 0)
      break;
    case 1:
      lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, 0xC0 + column);//Es la dirección del primer renglon 
      break;
    case 2:
      lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, 0x94 + column);
      break;
    case 3:
      lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, 0xD4 + column);
      break;
    default:
      break;
  }
}

//Aqui estamos configurando un caracter personalizado, en el identificador 'address'
void lcd_i2c_write_custom_char(lcd_i2c_device_t * lcd, uint8_t address, const uint8_t * pixels)
{
  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, 0x40 | (address << 3));// Esta funcion usa la macro LCD_RS_CMD () para escrbir un byte de comando (no de dato)
  //Este ciclo es para escribir el byte 
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
  {
    lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_DATA, pixels[i]);
  }

  lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_CMD, RETURN_HOME);
}

void lcd_i2c_print_msg(lcd_i2c_device_t * lcd, char * msg)//Esta funcion despliega en la LCD un mensaje
{
  uint8_t i = 0;
  //Este verficia que no sea el fin de la cadena utilizando el caracter nulo para comparar
  while (msg[i] != '\0')
  {
    //Aqui despliega en la LCD un caracter indexado por i, e incrementa el indice una poscion para apuntar al siguiente caracter
    lcd_i2c_write_command(lcd, LCD_RS_DATA, msg[i++]);
  }
}


#define SMILE        5
#define DROP         2


void app_main()
{
  i2c_init();

  lcd_i2c_device_t my_lcd = {
    .i2c_port = I2C_NUM_1,
    .i2c_address = I2C_ADDRESS_LCD,
    .screen_size = LCD_20X04,
    .screen_backlight = 1,
  };

  vTaskDelay(20 / portTICK_PERIOD_MS);
  lcd_init(&my_lcd);

  //Direcciones de la posición del cursor en pantalla para la cara feliz
  uint8_t smile[8] = {0x00, 0x0A, 0x0A, 0x00, 0x11, 0x0E, 0x00, 0x00};
  //Direcciones de la posición del cursor en pantalla para la gota
  uint8_t drop[8] = {0x04, 0x04, 0x0E, 0x0E, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x0E};

  //
  lcd_i2c_write_custom_char(&my_lcd, SMILE, smile); 
  lcd_i2c_write_custom_char(&my_lcd, DROP, drop);

  bool print_msg = true;
  //Contador para ir cambiando de caracter en el mensaje
  uint8_t conteo_msg = 0;

  char message[] = {'H', 'o', 'l', 'a', ' ', 'M', 'u', 'n', 'd', 'o', DROP, SMILE, 0};
  char spaces_char[] = "            ";

  while (1) {
    //Se manda la dirección a la funcion de la columna y la fila para el cursor dependiendo de en qué parte del mensaje vaya
    lcd_set_cursor(&my_lcd, 2, conteo_msg); 
    //verifica si se puede enviar el mensaje
    if (print_msg) 
    {
      //funcion que imprime el mensaje, mandando la direccion y los caracteres de mensaje
      lcd_i2c_print_msg(&my_lcd, message); 
    }
    else 
    {
      //Si ya no hay nada para imprimir, manda espacios
      lcd_i2c_print_msg(&my_lcd, spaces_char);
    }
    //Contador para ir cambiando de caracter en el mensaje
    conteo_msg++;
    //cuando sea mayor a 3 se reinicia el contador a 0
    if (conteo_msg > 3) 
    {
      conteo_msg = 0;
      //el valor del mensaje se niega
      print_msg = !print_msg;
    }

    vTaskDelay(250 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}