// Inclusão de bibliotecas
#include <WiFi.h>
#include <time.h>
#include <AsyncTCP.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <ArduinoJson.h>
#include <Adafruit_BME280.h>
#include <Adafruit_INA219.h>

// LED onboard para DOIT ESP32 DEVKIT v1
#define boardLED 2

// Crie um ID para o seu módulo
const char* ID = "SolarSense01";
const char* SensorID = "BME280SS";

// Credenciais WiFi para uso no Wokwi
const char* SSID = "Wokwi-GUEST";
const char* PASSWORD = "";

// Configurações MQTT
const char* BROKER_MQTT = "74.179.84.66";
int BROKER_PORT = 1883;
const char* mqttUser = "gs2024";
const char* mqttPassword = "q1w2e3r4";
#define TOPICO_SUBSCRIBE "GS_2TDSPK"
#define TOPICO_PUBLISH "GS_2TDSPK"

WiFiClient espClient;
PubSubClient MQTT(espClient);

// Instância de sensores
Adafruit_BME280 bme;
Adafruit_INA219 ina219;

// Variáveis para medições
float tensaoSolar = 0.0;
float correnteSolar = 0.0;
float potenciaSolar = 0.0;
float energiaGerada = 0.0;
float temperatura = 0.0;
float umidade = 0.0;
float pressao = 0.0;

// Variáveis para cálculo de energia
unsigned long ultimoTempo = 0;
unsigned long deltaTempo = 0;

// Pino analógico para leitura de tensão solar
#define PINO_TENSAO 34

// Função para inicializar o Wi-Fi
void initWiFi(){
WiFi.begin(SSID, PASSWORD);
delay(2000);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
  delay(500);
  Serial.print(".");
}
Serial.println("---------------------");  
Serial.println("WiFi conectado...    ");
Serial.println("---------------------");
Serial.print("ESP Board MAC Address:  ");
Serial.println(WiFi.macAddress());
Serial.print("Conectado a rede ");
Serial.println(SSID);
Serial.print("O endereço IP é: ");
Serial.println(WiFi.localIP());

}

void reconectWiFi(){
    WiFi.begin(SSID, PASSWORD);
    delay(3000);
    Serial.println("---------------------");  
    Serial.println("WiFi conectado...    ");
    Serial.println("---------------------");
    Serial.print("Conectado em: ");
    Serial.println(SSID);
    Serial.print("Endereço IP: ");
    Serial.println(WiFi.localIP()); 
    Serial.print("ESP Board MAC Address:  ");
    Serial.println(WiFi.macAddress()); 
    Serial.println("----------------------");    
}


// Função para inicializar o MQTT
void initMQTT() {
  MQTT.setServer(BROKER_MQTT, BROKER_PORT);
  while (!MQTT.connected()) {
    Serial.println("Conectando ao Broker MQTT...");
    if (MQTT.connect(SensorID, mqttUser, mqttPassword)) {
      Serial.println("Conectado ao Broker MQTT!");
    } else {
      Serial.print("Falha na conexão. Estado: ");
      Serial.println(MQTT.state());
      delay(2000);
    }
  }
}




// Função para inicializar sensores
void initSensors() {
  if (!bme.begin()) {
    Serial.println("Erro ao iniciar BME280");
    while (1);
  }
  if (!ina219.begin()) {
    Serial.println("Erro ao iniciar INA219");
    while (1);
  }
}

// Função para ler os dados do sensor BME280
void leDadosBME280() {
  temperatura = bme.readTemperature();
  umidade = bme.readHumidity();
  pressao = bme.readPressure() / 100.0F;
  Serial.printf("Temperatura: %.2f°C, Umidade: %.2f%%, Pressão: %.2f hPa\n", temperatura, umidade, pressao);
}

// Função para ler a tensão solar
void leTensaoSolar() {
  tensaoSolar = analogRead(PINO_TENSAO);
  tensaoSolar = (tensaoSolar * 3.3) / 4095.0;
  Serial.printf("Tensão solar: %.2f V\n", tensaoSolar);
}

// Função para ler a corrente solar
void leCorrenteSolar() {
  correnteSolar = ina219.getCurrent_mA();
  Serial.printf("Corrente solar: %.2f mA\n", correnteSolar);
}

// Função para calcular a potência solar
void calculaPotenciaSolar() {
  potenciaSolar = tensaoSolar * (correnteSolar / 1000.0);  // Corrente convertida para Amperes
  Serial.printf("Potência solar: %.2f W\n", potenciaSolar);
}

// Função para calcular a energia gerada
void calculaEnergiaGerada() {
  unsigned long tempoAtual = millis();
  deltaTempo = tempoAtual - ultimoTempo;
  ultimoTempo = tempoAtual;

  // Converte deltaTempo para horas (1 segundo = 0.000277 horas)
  float deltaTempoHoras = deltaTempo / 3600000.0;
  energiaGerada += potenciaSolar * deltaTempoHoras;  // Energia acumulada em kWh
  Serial.printf("Energia gerada: %.4f kWh\n", energiaGerada);
}

// Função para enviar dados via MQTT
void enviaDadosMQTT() {
  StaticJsonDocument<200> doc;
  doc["TensaoSolar"] = tensaoSolar;
  doc["CorrenteSolar"] = correnteSolar;
  doc["PotenciaSolar"] = potenciaSolar;
  doc["EnergiaGerada"] = energiaGerada;
  doc["Temperatura"] = temperatura;
  doc["Umidade"] = umidade;
  doc["Pressao"] = pressao;

  String payload;
  serializeJson(doc, payload);
  MQTT.publish(TOPICO_PUBLISH, payload.c_str());
  Serial.println("Dados enviados via MQTT!");
}

// Função para verificar conexões WiFi e MQTT
void verificaConexoes() {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("Reconectando ao Wi-Fi...");
    initWiFi();
  }
  if (!MQTT.connected()) {
    Serial.println("Reconectando ao Broker MQTT...");
    initMQTT();
  }
}

// Função para callback do MQTT
void callbackMQTT(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
  Serial.print("Mensagem recebida no tópico: ");
  Serial.println(topic);
  payload[length] = '\0';
  Serial.printf("Payload: %s\n", (char*)payload);
}

// Função de configuração
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(boardLED, OUTPUT);
  digitalWrite(boardLED, LOW);

  initWiFi();
  initSensors();
  initMQTT();
  MQTT.setCallback(callbackMQTT);

  ultimoTempo = millis();  // Inicializa o tempo para cálculo de energia
}

//Função: inicializa parâmetros de conexão MQTT
// (endereço do broker, porta e função de callback)
void initMQTT() 
{
    MQTT.setServer(BROKER_MQTT, BROKER_PORT);   
    while (!MQTT.connected())
    {
        Serial.println("Conectando ao Broker MQTT...");
        if(MQTT.connect(SensorID, mqttUser, mqttPassword ))
            {
                Serial.println("Conectado!!");
            } 
        else
            {
                Serial.print("failed with state ");
                Serial.print(MQTT.state());
                delay(2000);
            }
    }


// Loop principal
void loop() {
  verificaConexoes();
  MQTT.loop();

  // Lê os sensores e calcula os valores
  leTensaoSolar();
  leCorrenteSolar();
  leDadosBME280();
  calculaPotenciaSolar();
  calculaEnergiaGerada();

  // Envia os dados via MQTT
  enviaDadosMQTT();

  // Intervalo de 10 segundos entre as leituras
  delay(10000);
}