from machine import Pin, ADC, PWM
import time

# Constants
Voltage_Resolution = 5
led_pin1 = 2
led_pin2 = 4
led_pin3 = 15  # Bóng đèn thứ 3

pin_mq7 = 34  # Chân analog (GPIO34 cho ESP32) kết nối với MQ-7
pin_mq135 = 35  # Chân analog (GPIO35 cho ESP32) kết nối với MQ-135
pin_gp2y = 26  # Chân analog (GPIO36 cho ESP32) kết nối với GP2Y1010AU0F

type_mq7 = "MQ-7"  # Cảm biến MQ-7
type_mq135 = "MQ-135"  # Cảm biến MQ-135
type_gp2y = "GP2Y1010AU0F"  # Cảm biến GP2Y1010AU0F

ADC_Bit_Resolution = 12  # Độ phân giải ADC cho ESP32
RatioMQ7CleanAir = 27.5  # Giá trị RS / R0 = 27.5 ppm (MQ-7)
RatioMQ135CleanAir = 9.6  # Giá trị RS / R0 = 9.6 ppm (MQ-135)
Dust_Threshold = 1000  # Ngưỡng bụi (tính bằng giá trị đọc từ cảm biến GP2Y1010AU0F)

# Định nghĩa các chân
pwmpin = 5  # Pin PWM kết nối với MOSFET (GPIO5 cho ESP32)
analog_pin_mq7 = ADC(Pin(pin_mq7))  # ADC chân cảm biến MQ-7
analog_pin_mq135 = ADC(Pin(pin_mq135))  # ADC chân cảm biến MQ-135
analog_pin_gp2y = ADC(Pin(pin_gp2y))  # ADC chân cảm biến GP2Y1010AU0F

# Chế độ điện áp tối đa 1V cho các chân cảm biến
analog_pin_mq7.atten(ADC.ATTN_0DB)
analog_pin_mq135.atten(ADC.ATTN_0DB)
analog_pin_gp2y.atten(ADC.ATTN_0DB)

# Khởi tạo PWM cho chân PWM
pwm = PWM(Pin(pwmpin))
pwm.freq(1000)  # Tần số PWM 1kHz

# Khởi tạo Pin cho đèn LED
led1 = Pin(led_pin1, Pin.OUT)
led2 = Pin(led_pin2, Pin.OUT)
led3 = Pin(led_pin3, Pin.OUT)  # LED thứ 3 để hiển thị mức bụi

# Hàm đọc giá trị từ cảm biến MQ-7
def read_mq7():
    analog_value = analog_pin_mq7.read()  # Đọc giá trị từ chân analog
    co_ppm = analog_value * (5000 / 4095)  # Quy đổi giá trị thành ppm giả lập
    return co_ppm

# Hàm đọc giá trị từ cảm biến MQ-135
def read_mq135():
    analog_value = analog_pin_mq135.read()  # Đọc giá trị từ chân analog
    nox_ppm = analog_value * (5000 / 4095)  # Quy đổi giá trị thành ppm giả lập
    return nox_ppm

# Hàm đọc giá trị từ cảm biến GP2Y1010AU0F
def read_gp2y():
    analog_value = analog_pin_gp2y.read()  # Đọc giá trị từ chân analog
    dust_value = analog_value * (5000 / 4095)  # Quy đổi giá trị thành ppm giả lập
    return dust_value

# Hàm hiệu chuẩn cảm biến MQ-7 (cảm biến CO)
def calibrate_mq7():
    print("Calibrating MQ-7, please wait...")
    calcR0 = 0
    for i in range(10):
        analog_value = analog_pin_mq7.read()
        calcR0 += analog_value * RatioMQ7CleanAir
        time.sleep(1)
    R0 = calcR0 / 10
    print(f"Calibration done! R0 = {R0}")

# Hàm hiệu chuẩn cảm biến MQ-135 (cảm biến NOx)
def calibrate_mq135():
    print("Calibrating MQ-135, please wait...")
    calcR0 = 0
    for i in range(10):
        analog_value = analog_pin_mq135.read()
        calcR0 += analog_value * RatioMQ135CleanAir
        time.sleep(1)
    R0 = calcR0 / 10
    print(f"Calibration done! R0 = {R0}")

# Hàm đọc và in giá trị cảm biến nếu có thay đổi
def read_and_print(last_value_mq7, last_value_mq135):
    co_ppm = read_mq7()
    nox_ppm = read_mq135()
    dust_value = read_gp2y()  # Đọc giá trị từ cảm biến GP2Y1010AU0F

    if abs(co_ppm - last_value_mq7) > 1:
        print(f"CO Concentration (MQ-7): {co_ppm} ppm")
    if abs(nox_ppm - last_value_mq135) > 1:
        print(f"NOx, CO2, NH3 Concentration (MQ-135): {nox_ppm} ppm")
    print(f"Dust Concentration (GP2Y1010AU0F): {dust_value} µg/m³")
    
    return co_ppm, nox_ppm, dust_value

# Hàm kiểm tra và điều khiển đèn LED
def monitoring():
    value_mq7 = read_mq7()
    value_mq135 = read_mq135()
    value_gp2y = read_gp2y()  # Đọc giá trị bụi từ GP2Y1010AU0F

    if(value_mq7 >= 100):
        led1.value(1)
    else:
        led1.value(0)

    if(value_mq135 >= 100):
        led2.value(1)
    else:
        led2.value(0)

    # Kiểm tra giá trị bụi từ GP2Y1010AU0F và bật tắt bóng đèn thứ 3
    if(value_gp2y >= Dust_Threshold):
        led3.value(1)  # Bật đèn LED thứ 3 khi mức bụi vượt ngưỡng
    else:
        led3.value(0)  # Tắt đèn LED thứ 3 khi mức bụi dưới ngưỡng

# Main loop
def loop():
    last_value_mq7 = 0
    last_value_mq135 = 0
    calibrate_mq7()
    calibrate_mq135()
    
    while True:
        pwm.duty(255)  # PWM ở mức 100% (5V)
        last_value_mq7, last_value_mq135, last_value_gp2y = read_and_print(last_value_mq7, last_value_mq135)
        monitoring()  # Kiểm tra và điều khiển đèn LED
        time.sleep(0.5)

        pwm.duty(20)  # PWM ở mức 8% (1.4V)
        last_value_mq7, last_value_mq135, last_value_gp2y = read_and_print(last_value_mq7, last_value_mq135)
        monitoring()  # Kiểm tra và điều khiển đèn LED
        time.sleep(0.5)

# Chạy chương trình chính
if __name__ == "__main__":
    loop()