#include <Wire.h>                                   // Biblioteca para comunicación I2C (no necesaria en este caso)
#include <LiquidCrystal.h>                          // Biblioteca para manejar pantallas LCD de 16 pines
#include <WiFi101.h>                                // Libreria para hacer uso de las caracteristicas WiFi del arduino Nano
#include <ArduinoJson.h>                            // Biblioteca para manejar JSON

// Configuración del LCD de 16 pines
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);              // Configuración de pines: RS, EN, D4, D5, D6, D7

// Constantes
//Configuracion WiFi
const char* ssid = "Redmi Note 9";                  // Nombre de la red WiFi a conectarse
const char* password = "22884646";                  // Contraseña de la red WiFi en cuestión
const char* server = "192.168.1.100";               // Cambia por la IP de tu servidor local
const int port = 3000;                              // Puerto del servidor

WiFiClient client;

// Configuración de variables para el cálculo de potencia y energía
const int pinPotenciometro = A0;                    // Pin analógico donde está conectado el potenciómetro
const float voltaje = 230.0;                        // Voltaje fijo de la red eléctrica en voltios (230 V)
const float factor_escala = 10.0;                   // Factor para convertir la lectura del potenciómetro a corriente (amperios)
const unsigned long intervaloActualizacion = 5000;  // Intervalo de actualización de la energía en milisegundos (1 segundo)

// Variables globales
float energiaAcumulada = 0.0;                       // Energía acumulada en Wh
unsigned long tiempoPrevio = 1000;                  // Marca de tiempo del último cálculo de energía acumulada (en milisegundos)

// Configuración inicial del programa
void setup() {
  Serial.begin(9600);                               // Inicializa la comunicación serial para depuración

  lcd.begin(16, 2);                                 // Inicializa la pantalla LCD de 16 columnas y 2 filas
  lcd.clear();                                      // Limpia cualquier contenido previo en la pantalla LCD

  // Mensaje de bienvenida
  lcd.setCursor(0, 0);                              // Posiciona el cursor en la primera fila
  lcd.print("Medidor Energia");                     // Muestra un mensaje inicial
  lcd.setCursor(0, 1);                              // Cambia a la segunda fila
  lcd.print("Iniciando...");                        // Muestra un mensaje de inicio
  delay(2000);                                      // Pausa de 2 segundos para que el usuario vea el mensaje
  lcd.clear();                                      // Limpia la pantalla antes de comenzar el programa principal

  //Intentando conectar a Wi-Fi
  conectarWiFi();                                   // Llamada a la función de conexión Wi-Fi
  lcd.clear();
}

void loop() {
  float potencia, corriente;

  // Leer datos del potenciómetro y calcular potencia y corriente
  leerPotenciometro(corriente, potencia);
  calcularEnergia(potencia);

  // Mostrar datos en la pantalla LCD
  mostrarDatos(potencia, corriente);

  // Enviar datos al servidor
  enviarDatos(potencia, energiaAcumulada);

  delay(5000); // Envía los datos cada 5 segundos
}

// Función para leer el valor del potenciómetro y calcular corriente y potencia
void leerPotenciometro(float &corriente, float &potencia) {
  int valorPotenciometro = analogRead(pinPotenciometro);                // Lee el valor analógico del potenciómetro
  corriente = (valorPotenciometro / 1023.0) * factor_escala;            // Convierte el valor a corriente (amperios)
  potencia = voltaje * corriente;                                       // Calcula la potencia (P = V * I)
}

// Función para calcular la energía acumulada en Wh
void calcularEnergia(float potencia) {
  unsigned long tiempoActual = millis();                                // Obtiene el tiempo actual en milisegundos
  if (tiempoActual - tiempoPrevio >= intervaloActualizacion) {          // Verifica si ha pasado el intervalo
    float tiempoHoras = (tiempoActual - tiempoPrevio) / 3600000.0;      // Convierte el tiempo transcurrido a horas
    energiaAcumulada += potencia * tiempoHoras;                         // Calcula la energía acumulada (E = P * t)
    tiempoPrevio = tiempoActual;                                        // Actualiza la marca de tiempo
  }
}

// Función para mostrar los datos en la pantalla LCD
void mostrarDatos(float potencia, float corriente) {
  // Muestra la potencia actual en la primera fila del LCD
  lcd.setCursor(0, 0);                                                  // Posiciona el cursor en la primera fila
  lcd.print("Pot: ");                                                   // Etiqueta de potencia
  lcd.print(potencia, 1);                                               // Muestra la potencia con 1 decimal
  lcd.print(" W   ");                                                   // Agrega espacios para evitar residuos de caracteres

  // Muestra la energía acumulada en la segunda fila del LCD
  lcd.setCursor(0, 1);                                                  // Cambia a la segunda fila
  lcd.print("Energia: ");                                               // Etiqueta de energía
  lcd.print(energiaAcumulada, 2);                                       // Muestra la energía acumulada con 2 decimales
  lcd.print(" Wh   ");                                                  // Agrega espacios para evitar residuos de caracteres
}

// Conexión a la red Wi-Fi
void conectarWiFi() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Conectando Wi-Fi");
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Intentando...");
    delay(1000);
  }
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Wi-Fi Conectado");
  delay(2000);
}

// Envía los datos al servidor en formato JSON
void enviarDatos(float potencia, float energia) {
  if (client.connect(server, port)) {
    StaticJsonDocument<200> jsonDoc;
    jsonDoc["potencia"] = potencia;
    jsonDoc["energia"] = energia;

    String jsonData;
    serializeJson(jsonDoc, jsonData);

    client.println("POST /api/datos HTTP/1.1");
    client.println("Host: " + String(server));
    client.println("Content-Type: application/json");
    client.println("Content-Length: " + String(jsonData.length()));
    client.println();
    client.println(jsonData);

    client.stop();
  } else {
    Serial.println("Error conectando al servidor.");
  }
}