// Incluye bibliotecas necesarias
#include <LiquidCrystal.h>

// Configuración del LCD (sin I2C)
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);

// Pines del sensor ultrasónico
const int trigPin = 3;
const int echoPin = 4;

// Sensor de flujo
const int flowSensorPin = 2;
volatile int flowPulseCount = 0;

// Constantes
const float areaTurbina = 1.5; // Área de la turbina en m² (simulado)
const float eficiencia = 0.4;  // Eficiencia del sistema (40%)

// Variables
float nivelAgua = 0.0; // En metros
float velocidadFlujo = 0.0; // En m/s
float energiaGenerada = 0.0; // En Watts
unsigned long tiempoAnterior = 0;

void setup() {
  // Configuración de pines
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(flowSensorPin, INPUT_PULLUP);

  // Configuración de interrupción para sensor de flujo
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(flowSensorPin), contarPulsos, RISING);

  // Inicialización del LCD
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Energia: 0 W");

  // Configuración serial
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Medir nivel de agua
  nivelAgua = medirNivelAgua();

  // Calcular velocidad del flujo (simulado con el sensor de flujo)
  velocidadFlujo = calcularVelocidadFlujo();

  // Calcular energía generada
  energiaGenerada = calcularEnergia(nivelAgua, velocidadFlujo);

  // Mostrar en LCD
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Energia: ");
  lcd.print(energiaGenerada);
  lcd.print(" W");

  // Mostrar datos adicionales por serial
  Serial.print("Nivel de agua: ");
  Serial.print(nivelAgua);
  Serial.println(" m");

  Serial.print("Velocidad flujo: ");
  Serial.print(velocidadFlujo);
  Serial.println(" m/s");

  Serial.print("Energia generada: ");
  Serial.print(energiaGenerada);
  Serial.println(" W");

  delay(1000); // Esperar 1 segundo
}

// Función para medir nivel de agua con sensor ultrasónico
float medirNivelAgua() {
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  long duracion = pulseIn(echoPin, HIGH);
  float distancia = (duracion * 0.0343) / 2; // Convertir a metros

  // Asumimos un rango máximo de 5 m
  if (distancia > 5.0) distancia = 5.0;

  return distancia;
}

// Función para calcular velocidad del flujo
float calcularVelocidadFlujo() {
  noInterrupts();
  int pulsos = flowPulseCount;
  flowPulseCount = 0;
  interrupts();

  // Convertir pulsos a velocidad de flujo (simulación: 1 pulso = 0.1 m/s)
  return pulsos * 0.1;
}

// Función para calcular energía generada
float calcularEnergia(float nivel, float velocidad) {
  float densidadAgua = 1000.0; // kg/m³
  float potencia = 0.5 * densidadAgua * areaTurbina * velocidad * velocidad * velocidad * eficiencia;
  return potencia;
}

// Interrupción para contar pulsos del sensor de flujo
void contarPulsos() {
  flowPulseCount++;
}