#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// Set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

#define SensorPin A0          // the pH meter Analog output is connected with the Arduino’s Analog

#define analogPin A1             // Hardware adj setpoint PH

unsigned long int avgValue;  //Store the average value of the sensor feedback

float b, Std_Ph;         // ตั้งค่าที่จะทิ้งสารเคมี ตรงนี้

int buf[10], temp;
int Valve_NaOH_1 = 8;           // ควบคุมการเปิด/ปิด โซดาไฟ 1
int Valve_Effluent_1 = 9;

int Valve_NaOH_2 = 10;           // ควบคุมการเปิด/ปิด โซดาไฟ 2
int Valve_Effluent_2 = 11;



int LED = 13;                   // ตรวจสอบสถานะการทำงานของ sensor

bool comReady1=false;
String comString1="";

unsigned long previousTimeLed1 = millis();
long timeIntervalLed1 = 500;                    // time scan PH     
int ledState1 = LOW;

unsigned long previousTimeAnalog = millis();
long timeIntervalAnalog = 750;                   // time scan Analog Adj PH

int countDown=60;

bool Val_Open = false;
bool NaOH_Open = false;

void setup()
{
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(Valve_NaOH_1, OUTPUT);
  pinMode(Valve_Effluent_1, OUTPUT);

  pinMode(Valve_NaOH_2, OUTPUT);
  pinMode(Valve_Effluent_2, OUTPUT);

  

  digitalWrite(Valve_Effluent_1, HIGH);              // เริ่มต้นโปรแกรม วาล์วน้ำทิ้งปิด
  digitalWrite(Valve_NaOH_1, HIGH);                  // เริ่มต้นโปรแกรม วาล์วสารเคมีปิด
  
  digitalWrite(Valve_Effluent_2, HIGH);              // เริ่มต้นโปรแกรม วาล์วน้ำทิ้งปิด
  digitalWrite(Valve_NaOH_2, HIGH);                  // เริ่มต้นโปรแกรม วาล์วสารเคมีปิด

  bool Val_Open = false;

  Serial.begin(9600);
  // initialize the LCD
  lcd.begin();

  // Turn on the blacklight and print a message.
  lcd.setBacklight(HIGH);
  lcd.home ();                                         // ไปที่ตัวอักษรที่ 0 แถวที่ 1
  lcd.print("Wastewater Treatment");
  lcd.setCursor(0,1); // ไปทตัวอักษรที่ 3 แถวที่ 2
  lcd.print("       System       ");
  lcd.setCursor(0,2);
  lcd.print("       Kfresh       ");
  lcd.setCursor(0,3);
  lcd.print(" Design by Narin V1 ");
  Serial.println("Ready");    //Test the serial monitor
  delay(3000);
}
void loop()
{

  static double ti=1000;                        // time interval
  static double pvtime=millis();                // previous time
  double elaps=0;
  //-------------------  Task 1 --------------------------------
  unsigned long currentTime = millis();
  // task 1
  if(currentTime - previousTimeLed1 > timeIntervalLed1) {
    previousTimeLed1 = currentTime;
    if (ledState1 == HIGH) {
      ledState1 = LOW;
    }
    else {
      ledState1 = HIGH;
    }
    digitalWrite(LED, ledState1);
    check_PH();     // ทำการอ่านค่า PH พร้อมกับการกระพริบ LED ขา 13 เพื่อแสดงว่าโปรแกรมยังอยู่ใน Loop การทำงาน
  }
  //------------------- Task 2 ----------------------------------
  // รับค่า จาก Serial Port เพื่อเปลี่ยนแปลง ค่า Setpoint  

   if(Serial.available()>0){
      serialEvent();
   }
  
   if(comReady1){
    Std_Ph=comString1.toFloat();
    comReady1=false;
  }
  //------------------- Task 3 ----------------------------------
  // Read Analog for Adj PH 10 bit or 1023 to 0-14 by Map Fuction
    unsigned long currentTime_A = millis();
    if(currentTime_A - previousTimeAnalog > timeIntervalAnalog){
      previousTimeAnalog = currentTime_A;
       int val = analogRead(analogPin);
           val = map(val,0,1023,0,1400);
           Std_Ph = val/100.00;                   // เก็บ ค่า Analog ไปใส่ ค่า Setpoint PH
     } 
  //------------------- Task 4 ----------------------------------
    if(Val_Open){
    Val_Open = false;
    Serial.println(Val_Open);
    Serial.println(countDown);
        if(countDown>0){
             unsigned long cctime = millis(); 
              if ( cctime - pvtime > ti ){
                  pvtime = cctime;
                  countDown--;
                  Serial.println(countDown);
                  digitalWrite(Valve_Effluent_1,LOW);
                  digitalWrite(Valve_Effluent_2,LOW);
                  lcd.setCursor(0, 0);
                  lcd.print("Time Delay : ");             
                  lcd.setCursor(13,0);
                  lcd.print(countDown);
                  lcd.print(" s   ");
                  lcd.setCursor(0, 3);
                  lcd.print("NaOH: OFF,Valve: ON ");
                  } 
        }else {
               pvtime=millis();
               digitalWrite(Valve_Effluent_1,HIGH);                   // wait until countDown done
               digitalWrite(Valve_Effluent_2,HIGH);
               lcd.setCursor(0, 0);                                        // ไปที่ตัวอักษรที่ 0 แถวที่ 0
               lcd.print("Wait for Treatment  ");
               Serial.print(" add NaOH : N ");
               lcd.setCursor(0, 3);
               lcd.print("NaOH: OFF,Valve: OFF");
               Serial.println(": Solinoid Value : Close ");
        }
    }   


//------------------- Task 5 ----------------------------------  // รอแก้ไข ง่วงนอน
    if(NaOH_Open){
    NaOH_Open = false;
    Serial.println(NaOH_Open);
    Serial.println(countDown);
        if(countDown>0){
             unsigned long cctime = millis(); 
              if ( cctime - pvtime > ti ){
                  pvtime = cctime;
                  countDown--;
                  Serial.println(countDown);
                  digitalWrite(Valve_Effluent_1,LOW);
                  digitalWrite(Valve_Effluent_2,LOW);
                  lcd.setCursor(0, 0);
                  lcd.print("Time Delay : ");             
                  lcd.setCursor(13,0);
                  lcd.print(countDown);
                  lcd.print(" s   ");
                  lcd.setCursor(0, 3);
                  lcd.print("NaOH: OFF,Valve: ON ");
                  } 
        }else {
               pvtime=millis();
               digitalWrite(Valve_Effluent_1,HIGH);                   // wait until countDown done
               digitalWrite(Valve_Effluent_2,HIGH);
               lcd.setCursor(0, 0);                                        // ไปที่ตัวอักษรที่ 0 แถวที่ 0
               lcd.print("Wait for Treatment  ");
               Serial.print(" add NaOH : N ");
               lcd.setCursor(0, 3);
               lcd.print("NaOH: OFF,Valve: OFF");
               Serial.println(": Solinoid Value : Close ");
        }
    }   



}

void check_PH()
{
  Serial.print("STD = ");
  Serial.print(Std_Ph, 2);
  Serial.print(" PH | ");

  lcd.setCursor(0, 1);                               // ไปทตัวอักษรที่ 0 แถวที่ 1
  lcd.print("PH Setpoint = ");
  lcd.setCursor(14, 1);
  lcd.print(Std_Ph, 2);
  
  for (int i = 0; i < 10; i++) //Get 10 sample value from the sensor for smooth the value
  {
    buf[i] = analogRead(SensorPin);
    delay(10);
  }
  for (int i = 0; i < 9; i++) //sort the analog from small to large
  {
    for (int j = i + 1; j < 10; j++)
    {
      if (buf[i] > buf[j])
      {
        temp = buf[i];
        buf[i] = buf[j];
        buf[j] = temp;
      }
    }
  }
  avgValue = 0;
  for (int i = 2; i < 8; i++)               //take the average value of 6 center sample
    avgValue += buf[i];
  float phValue = (float)avgValue * 5.0 / 1024 / 6; //convert the analog into millivolt
  phValue = 3.5 * phValue;                  //convert the millivolt into pH value
  Serial.print("Measured Value = ");
  lcd.setCursor(0, 2);
  Serial.print(phValue, 2);
  lcd.print("Actual PH = ");
  lcd.print(phValue, 2);
  lcd.print(" PH ");
  Serial.print(" PH ");

  if ( Std_Ph >= phValue ) {               // cutting point
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Processing Treatment");
    Serial.print(" add NaOH : Y ");
    
    NaOH_Open = true;
    
    digitalWrite(Valve_NaOH_1, LOW);       // Valve_NaOH = ON
    digitalWrite(Valve_NaOH_2, LOW);       // Valve_NaOH = ON
    
    
    lcd.setCursor(0, 3);
    lcd.print("NaOH: ON ,Valve: OFF");

    Serial.println(": Solinoid Value : Close ");
    Val_Open = false;
    digitalWrite(Valve_Effluent_1, HIGH);  // Valve_Effluent = OFF
    digitalWrite(Valve_Effluent_2, HIGH);  // Valve_Effluent = OFF
    lcd.setBacklight(HIGH);                // เปิดหน้าจอไฟจอแสดงผล
    countDown=60;                          // 

  } else {

    digitalWrite(Valve_NaOH_1, HIGH);       // Valve_NaOH = OFF
    digitalWrite(Valve_NaOH_2, HIGH);       // Valve_NaOH = OFF
    Serial.println(": Solinoid Value : On by delay ");
    Val_Open = true;
//    digitalWrite(Valve_Effluent_1, HIGH);    // Valve_Effluent = ON
    lcd.setBacklight(LOW);                  // ปิดหน้าจอไฟจอแสดงผล
  }
}

void serialEvent() 
{
  static String comStr="";
  while (Serial.available()>0) 
  {
    char inChar = (char)Serial.read(); // get the new byte: 
    comStr += inChar;               // add it to the comString:
    if (inChar == '\n') 
     {
       comStr.trim();
       comString1=comStr;
       comStr="";
       comReady1 = true;
     }
  }
}