/**
 * Arduino Nano + Ethernet + MQTT
 * Version mit STATISCHER IP und konfliktfreier Pin-Belegung.
 * PUMPE: Pin 3 | LED: Pin 2
 */

#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h> 

// --- NETZWERK & MQTT KONFIGURATION ---
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };

// Statische IP-Konfiguration
IPAddress ip(192, 168, 1, 100);      
IPAddress dns(192, 168, 1, 1);       
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);   
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);  

IPAddress mqtt_server(192, 168, 1, 50); 
const char* mqtt_user = "dein_user";
const char* mqtt_pass = "dein_passwort";
const char* device_id = "pumpe_nano_01";

// --- LCD Konfiguration ---
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// --- Hardware Pins (KONFLIKTFREI) ---
const int triggerPin      = 5;  
const int echoPin         = 6;  
const int resetTasterPin  = 4;  
const int pumpenPin       = 3;  // NEU: Pin 3 (kein SPI-Konflikt mehr)
const int autoModusPin    = 7;  
const int handPumpenPin   = 8;  
const int sirenenPin      = 9;  
const int alarmLedPin     = 2;  // NEU: Pin 2 (kein SPI-Konflikt mehr)

// --- Zustands-Definition (FSM) ---
enum PumpenZustand { INITIALISIERUNG = 0, AUTO_RUHE = 1, AUTO_PUMPEN = 2, MANUELL = 3, FEHLER = 4 };
PumpenZustand aktuellerZustand = INITIALISIERUNG;

uint16_t startPegelOben = 20;  
uint16_t stopPegelUnten = 100; 

unsigned long startZeitPumpen = 0;
const unsigned long maximaleLaufzeit = 15000; 
unsigned long letzteMessungZeit = 0;
const unsigned long messIntervall = 2000; 
unsigned long lastReconnectAttempt = 0;

EthernetClient ethClient;
PubSubClient client(ethClient);

/**
 * MQTT Discovery für Home Assistant
 */
void sendDiscovery() {
  client.publish("homeassistant/sensor/pumpe1/dist/config", "{\"name\":\"Pegelstand\",\"stat_t\":\"ha/pumpe1/dist\",\"unit_of_meas\":\"cm\",\"dev\":{\"ids\":[\"p1\"],\"name\":\"Pumpensteuerung\"}}", true);
  client.publish("homeassistant/sensor/pumpe1/stat/config", "{\"name\":\"Betriebszustand\",\"stat_t\":\"ha/pumpe1/stat\",\"dev\":{\"ids\":[\"p1\"]}}", true);
  client.publish("homeassistant/binary_sensor/pumpe1/pump/config", "{\"name\":\"Pumpe Status\",\"stat_t\":\"ha/pumpe1/pump\",\"dev\":{\"ids\":[\"p1\"]}}", true);
  client.subscribe("ha/pumpe1/setStart");
  client.subscribe("ha/pumpe1/setStop");
}

void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  char msg[10];
  if (length > 9) length = 9;
  memcpy(msg, payload, length);
  msg[length] = '\0';
  int val = atoi(msg);
  if (strstr(topic, "setStart")) startPegelOben = val;
  if (strstr(topic, "setStop"))  stopPegelUnten = val;
}

boolean reconnect() {
  if (client.connect(device_id, mqtt_user, mqtt_pass, "ha/pumpe1/avail", 1, true, "offline")) {
    client.publish("ha/pumpe1/avail", "online", true);
    sendDiscovery();
  }
  return client.connected();
}

long einzelMessung() {
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(triggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  long dauer = pulseIn(echoPin, HIGH, 30000); 
  if (dauer == 0) return 999; // Korrigiert: hieß vorher duration
  return (dauer * 0.0343) / 2;
}

long messeGefiltert() {
  long werte[5];
  for (int i = 0; i < 5; i++) { werte[i] = einzelMessung(); delay(10); }
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    for (int j = i + 1; j < 5; j++) {
      if (werte[i] > werte[j]) { long temp = werte[i]; werte[i] = werte[j]; werte[j] = temp; }
    }
  }
  return werte[2];
}

void updateLCD(long distanz, PumpenZustand zustand) {
  static unsigned long lastLCDUpdate = 0;
  if (millis() - lastLCDUpdate < 500) return;
  lastLCDUpdate = millis();
  lcd.setCursor(0, 0);
  switch (zustand) {
    case INITIALISIERUNG: lcd.print(F("Booting...      ")); break;
    case AUTO_RUHE:       lcd.print(F("A: Bereit       ")); break;
    case AUTO_PUMPEN:     lcd.print(F("A: PUMPEN!      ")); break;
    case MANUELL:         lcd.print(F("H: Manuell      ")); break;
    case FEHLER:          lcd.print(F("ALARM: Timeout  ")); break;
  }
  lcd.setCursor(0, 1);
  if (zustand == MANUELL) {
    lcd.print(digitalRead(handPumpenPin) == LOW ? F("Pumpe: AN       ") : F("Pumpe: AUS      "));
  } else {
    lcd.print(F("Pegel: ")); lcd.print(distanz); lcd.print(F(" cm   "));
  }
}

void setup() {
  Ethernet.begin(mac, ip, dns, gateway, subnet);
  delay(1500);
  
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  
  pinMode(triggerPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(resetTasterPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(autoModusPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(handPumpenPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(pumpenPin, OUTPUT);
  pinMode(sirenenPin, OUTPUT);
  pinMode(alarmLedPin, OUTPUT);
  
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop() {
  if (!client.connected()) {
    unsigned long now = millis();
    if (now - lastReconnectAttempt > 5000) {
      lastReconnectAttempt = now;
      if (reconnect()) lastReconnectAttempt = 0;
    }
  } else {
    client.loop();
  }

  static long distanz = 100;
  if (millis() - letzteMessungZeit >= messIntervall) {
    distanz = messeGefiltert();
    if (client.connected()) {
      client.publish("ha/pumpe1/dist", String(distanz).c_str());
      const char* statusText;
      switch(aktuellerZustand) {
        case AUTO_RUHE:   statusText = "Bereit"; break;
        case AUTO_PUMPEN: statusText = "Pumpen"; break;
        case MANUELL:     statusText = "Manuell"; break;
        case FEHLER:      statusText = "Fehler"; break;
        default:          statusText = "Init";
      }
      client.publish("ha/pumpe1/stat", statusText);
      client.publish("ha/pumpe1/pump", digitalRead(pumpenPin) ? "ON" : "OFF");
    }
    letzteMessungZeit = millis();
  }

  bool resetGedrueckt = (digitalRead(resetTasterPin) == LOW);
  bool schalterAufAuto = (digitalRead(autoModusPin) == LOW); 
  unsigned long aktuelleZeit = millis();
  updateLCD(distanz, aktuellerZustand);

  // --- Zustandsmaschine ---
  switch (aktuellerZustand) {
    case INITIALISIERUNG:
      digitalWrite(pumpenPin, LOW); 
      digitalWrite(sirenenPin, LOW); 
      digitalWrite(alarmLedPin, LOW);
      aktuellerZustand = schalterAufAuto ? AUTO_RUHE : MANUELL;
      break;

    case AUTO_RUHE:
      digitalWrite(pumpenPin, LOW); 
      digitalWrite(sirenenPin, LOW); 
      digitalWrite(alarmLedPin, LOW);
      if (!schalterAufAuto) aktuellerZustand = MANUELL;
      else if (distanz > 0 && distanz < startPegelOben) {
        aktuellerZustand = AUTO_PUMPEN; 
        startZeitPumpen = aktuelleZeit;
      }
      break;

    case AUTO_PUMPEN:
      digitalWrite(pumpenPin, HIGH);
      digitalWrite(alarmLedPin, HIGH); // LED leuchtet bei Pumpenbetrieb
      if (!schalterAufAuto) aktuellerZustand = MANUELL;
      else if (distanz > stopPegelUnten) aktuellerZustand = AUTO_RUHE;
      else if (aktuelleZeit - startZeitPumpen > maximaleLaufzeit) aktuellerZustand = FEHLER;
      break;

    case MANUELL:
      digitalWrite(sirenenPin, LOW); 
      if (digitalRead(handPumpenPin) == LOW) {
        digitalWrite(pumpenPin, HIGH);
        digitalWrite(alarmLedPin, HIGH);
      } else {
        digitalWrite(pumpenPin, LOW);
        digitalWrite(alarmLedPin, LOW);
      }
      if (schalterAufAuto) aktuellerZustand = AUTO_RUHE;
      break;

    case FEHLER:
      digitalWrite(pumpenPin, LOW);
      if ((millis() / 500) % 2 == 0) { 
        digitalWrite(sirenenPin, HIGH); 
        digitalWrite(alarmLedPin, HIGH); 
      } else { 
        digitalWrite(sirenenPin, LOW); 
        digitalWrite(alarmLedPin, LOW); 
      }
      if (resetGedrueckt || !schalterAufAuto) aktuellerZustand = INITIALISIERUNG;
      break;
  }
}