import time

import dht
import network
from machine import ADC, PWM, Pin
from umqtt.simple import MQTTClient

# Configuração do loop do sistema
verification_interval = 5  # 5 segundos

# Configurações de conexão MQTT
MQTT_CLIENT_ID = "W7T3SRR5d3"
MQTT_BROKER = "800e09aa3578481cadf03b7a7c270b37.s1.eu.hivemq.cloud"
MQTT_PORT = 0
MQTT_USERNAME = "W7T3SRR5d3"
MQTT_PASSWORD = "100%Jesus"

# Tópicos para leituras de sensores
topic_temp = "sensores/temperatura"
topic_hum = "sensores/umidade"
topic_soil = "sensores/solo"

# Tópicos para controle do atuador
topic_fan_control = "atuadores/ventilador"
topic_pump_control = "atuadores/bomba"
topic_verification_interval = "comandos/intervalo"

# Instância do cliente MQTT
client = MQTTClient(
    MQTT_CLIENT_ID,
    MQTT_BROKER,
    port=MQTT_PORT,
    user=MQTT_USERNAME,
    password=MQTT_PASSWORD,
    keepalive=60,
    ssl=True,
    ssl_params={
        "server_hostname": "800e09aa3578481cadf03b7a7c270b37.s1.eu.hivemq.cloud"
    },
)

# Configuração da interface Wi-Fi
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)

# Configuração dos sensores
dht_sensor = dht.DHT22(Pin(15))  # Sensor DHT22 para temperatura e umidade
soil_sensor = ADC(Pin(34))  # Potenciômetro emula sensor de umidade do solo
soil_sensor.atten(ADC.ATTN_11DB)  # Faixa completa de 0-3.3V para ESP32

# Configuração dos atuadores
fan_servo = PWM(Pin(2), freq=50)  # Ventilador controlado por PWM via servo
fan_auto = False  # Define se ventilador deve sempre ficar ligado
pump_relay = Pin(4, Pin.OUT)  # Relé para controlar a bomba de água
pump_auto = False  # Define se bomba deve sempre ficar ligada

# Estado inicial dos atuadores
fan_servo.duty(40)  # Posição inicial do servo para ventilador desligado (0°)
pump_relay.value(0)  # Define o relé inicialmente desligado (bomba desligada)


def connect_wifi():
    """Conecta ao Wi-Fi com tentativas repetidas até estabelecer conexão."""

    print("Conectando ao WI-FI", end="")
    sta_if.connect("Wokwi-GUEST", "")
    while not sta_if.isconnected():
        print(".", end="")
        time.sleep(0.5)
    print("\nConectado ao WI-FI!")


def read_sensors():
    """Realiza a leitura dos sensores de temperatura, umidade e umidade do solo."""

    dht_sensor.measure()
    temp = dht_sensor.temperature()
    hum = dht_sensor.humidity()

    # Lê o nível de umidade do solo
    soil_value = soil_sensor.read()
    soil_moisture = (soil_value / 4095) * 100  # Converte para porcentagem (0-100%)

    print(f"Temperatura: {temp}°C, Umidade: {hum}%, Umidade do Solo: {soil_moisture}%")
    return temp, hum, soil_moisture


def publish_sensors(temp, hum, soil_moisture):
    """Realiza a publicação das informações dos sensores."""

    client.publish(topic_temp, str(temp))
    client.publish(topic_hum, str(hum))
    client.publish(topic_soil, str(soil_moisture))

    print("Dados publicados nos tópicos MQTT")


def control_actuators(temp, hum, soil_moisture):
    """Controla os atuadores (ventilador, bomba) com base nos valores dos sensores."""
    print("Iniciando controle dos atuadores")

    # Controle do ventilador e movimento contínuo do servo baseado em temperatura e umidade
    if not fan_auto:
        if temp > 25 or hum > 80:
            # Ligar ventilador e iniciar movimento contínuo do servo
            rotate_servo()
            print("Ventilador LIGADO, Servo em movimento contínuo")
        else:
            # Desligar ventilador e parar o servo
            fan_servo.duty(0)  # Parar o servo
            print("Ventilador DESLIGADO, Servo parado")

    # Controle da bomba de água com base na umidade do solo usando o relé
    if not pump_auto:
        if soil_moisture < 40:
            pump_relay.value(1)  # Liga o relé para acionar a bomba
            print("Relé LIGADO devido à baixa umidade do solo")
        elif soil_moisture >= 60:
            pump_relay.value(0)  # Desliga o relé para parar a bomba
            print("Relé DESLIGADO, umidade do solo adequada")
    print("Controle dos atuadores concluído")


def rotate_servo():
    """Simula movimento contínuo do ventilador com um servo comum."""

    step_delay = 0.02  # Atraso entre cada passo de rotação (em segundos)
    min_position = 40  # Posição mínima para o servo (0°)
    max_position = 115  # Posição máxima para o servo (aproximadamente 180°)

    # Movimento de ida (0° a 180°)
    for position in range(min_position, max_position, 5):
        fan_servo.duty(position)
        time.sleep(step_delay)

    # Movimento de volta (180° a 0°)
    for position in range(max_position, min_position, -5):
        fan_servo.duty(position)
        time.sleep(step_delay)


def callback(topic, msg):
    """Processa mensagens recebidas dos tópicos de controle remoto via MQTT."""

    global fan_auto, pump_auto, verification_interval
    topic = topic.decode()
    msg = msg.decode()
    print(f"Mensagem recebida no tópico {topic}: {msg}")

    # Controle remoto do ventilador e bomba
    if topic == topic_fan_control:
        if msg == "AUTO":
            fan_auto = True
            rotate_servo()  # Inicia o movimento contínuo se no modo automático
        else:
            fan_auto = False
            fan_servo.duty(0)  # Parar o servo
    elif topic == topic_pump_control:
        if msg == "AUTO":
            pump_auto = True
            pump_relay.value(1)  # Liga o relé no modo automático
        else:
            pump_auto = False
            pump_relay.value(0)  # Desliga o relé
    elif topic == topic_verification_interval:
        verification_interval = int(msg)


# Inicializa conexão Wi-Fi e MQTT
connect_wifi()

# Configurações de subscrição e callback MQTT
client.set_callback(callback)
print("Conectando ao servidor MQTT...")
client.connect()
print("Conectado ao MQTT!")
client.subscribe(topic_fan_control)
client.subscribe(topic_pump_control)
client.subscribe(topic_verification_interval)


# Loop principal do sistema
while True:
    print("Iniciando loop de monitoramento")

    # Verifica e processa mensagens MQTT recebidas
    client.check_msg()

    # Lê os dados dos sensores
    temp, hum, soil_moisture = read_sensors()

    # Publica os dados dos sensores nos tópicos MQTT
    publish_sensors(temp, hum, soil_moisture)

    # Controla os atuadores com base nas leituras dos sensores
    control_actuators(temp, hum, soil_moisture)

    # Aguarda o intervalo antes de realizar a próxima verificação
    time.sleep(verification_interval)