# Импорт необходимых библиотек
import network  # Для работы с WiFi подключением
import time     # Для работы с временем и задержками
from machine import Pin, PWM, SoftI2C  # Для управления пинами, ШИМ и I2C
import dht      # Для работы с датчиком температуры/влажности DHT22
import ujson    # Для работы с данными в формате JSON
from umqtt.simple import MQTTClient  # MQTT клиент для связи с брокером
import ssd1306  # Для работы с OLED дисплеем
import machine  # Для функций сброса (reset)

# ========== НАСТРОЙКИ MQTT ==========
MQTT_CLIENT_ID = "wokwi-esp32-weather"  # Уникальный ID устройства
MQTT_BROKER = "broker.emqx.io"         # Адрес публичного MQTT брокера
MQTT_TOPIC_SUB = "wokwi/weather/control"  # Топик для получения команд

# ========== ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ==========
# Датчик DHT22 подключен к пину 15
sensor = dht.DHT22(Pin(15))

# Настройка I2C интерфейса для дисплея (SCL=5, SDA=4)
i2c = SoftI2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4))

# Инициализация OLED дисплея 128x64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# Сервопривод на пине 12 с частотой ШИМ 50 Гц
servo = PWM(Pin(12), freq=50)

# Светодиоды:
temp_led = Pin(2, Pin.OUT)      # Светодиод температуры (пин 2)
humidity_led = Pin(16, Pin.OUT) # Светодиод влажности (пин 16)

# ========== ГЛОБАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ ==========
current_temp = 20.0  # Текущая температура (начальное значение 20°C)

def set_servo(temp):
    """
    Управление сервоприводом в зависимости от температуры
    15°C → 0°, 30°C → 180°, промежуточные значения линейно
    """
    angle = max(0, min(180, (temp - 15) * 12))  # Ограничиваем угол 0-180°
    duty = int(40 + (angle / 180) * 115)  # Преобразуем угол в сигнал ШИМ
    servo.duty(duty)  # Устанавливаем скважность ШИМ

def update_leds(temp, hum):
    """
    Управление светодиодами:
    - Температурный светодиод включается при <18°C или >26°C
    - Светодиод влажности включается при <30% или >70%
    """
    temp_led.value(temp < 18 or temp > 26)    # Включение по температуре
    humidity_led.value(hum < 30 or hum > 70)  # Включение по влажности

def update_display(temp, hum):
    """Обновление информации на OLED дисплее"""
    oled.fill(0)  # Очищаем дисплей
    # Выводим температуру с одним знаком после запятой
    oled.text(f"Temp: {temp:.1f}C", 0, 20)
    # Выводим влажность с одним знаком после запятой
    oled.text(f"Hum:  {hum:.1f}%", 0, 40)
    oled.show()  # Обновляем дисплей

def connect_wifi():
    """Подключение к WiFi сети Wokwi-GUEST"""
    sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)  # Создаем интерфейс станции
    sta_if.active(True)  # Активируем интерфейс
    # Подключаемся к сети (Wokwi-GUEST не требует пароля)
    sta_if.connect('Wokwi-GUEST', '')
    # Ожидаем подключения в течение 10 секунд
    for _ in range(20):
        if sta_if.isconnected():
            return True  # Возвращаем True при успешном подключении
        time.sleep(0.5)
    return False  # Возвращаем False если подключение не удалось

def on_message(topic, msg):
    """
    Обработчик входящих MQTT сообщений
    Принимает числа от 15 до 30 и устанавливает температуру
    """
    global current_temp
    try:
        # Преобразуем сообщение из bytes в число
        temp = float(msg.decode())
        # Проверяем что температура в допустимом диапазоне
        if 15 <= temp <= 30:
            current_temp = temp  # Обновляем текущую температуру
            set_servo(current_temp)  # Устанавливаем сервопривод
            print(f"Set temp: {current_temp}C")  # Вывод в консоль для отладки
    except:
        pass  # Игнорируем сообщения которые не являются числами

# ========== ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА ==========
# Подключаемся к WiFi (если не удалось - перезагружаемся)
if not connect_wifi():
    machine.reset()

try:
    # Создаем MQTT клиента
    mqtt = MQTTClient(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_BROKER)
    # Устанавливаем обработчик входящих сообщений
    mqtt.set_callback(on_message)
    # Подключаемся к брокеру
    mqtt.connect()
    # Подписываемся на топик для получения команд
    mqtt.subscribe(MQTT_TOPIC_SUB)
except Exception as e:
    print("MQTT error:", e)
    machine.reset()  # Перезагрузка при ошибке

# ========== ГЛАВНЫЙ ЦИКЛ ==========
while True:
    try:
        # Считываем показания датчика (в Wokwi будет current_temp)
        sensor.measure()
        # Получаем влажность с датчика
        hum = sensor.humidity()
        
        # Обновляем дисплей текущими значениями
        update_display(current_temp, hum)
        # Обновляем состояние светодиодов
        update_leds(current_temp, hum)
        
        # Проверяем новые MQTT сообщения
        mqtt.check_msg()
        # Небольшая задержка для стабильности
        time.sleep(0.5)
        
    except Exception as e:
        print("Error:", e)
        time.sleep(5)  # Пауза при ошибке перед следующей попыткой