#include <Keypad.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Servo.h>
#include <Stepper.h>
#include <HX711.h>
#include <Ultrasonic.h>

// Inisialisasi Keypad
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {2, 1, 0, 14};
byte colPins[COLS] = {15, 16, 17, 18};

Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

// Inisialisasi LCD
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// Pin untuk LED
const int led1 = 45; // LED untuk mode Mencuci
const int led2 = 47; // LED untuk mode Membilas
const int led3 = 49; // LED untuk indikator umum
const int buzzer = 33; // Pin untuk buzzer

// Pin untuk Pushbutton
const int buttonPin = 19; // Pin untuk pushbutton booting
const int cuciButtonPin = 25; // Pin untuk memilih mode Mencuci
const int bilasButtonPin = 27; // Pin untuk memilih mode Membilas
const int backButtonPin = 19; // Pin untuk kembali ke pemilihan mode

// Pin untuk Servo Motor (Pompa Air)
const int servoPin = 53; // Pin untuk Servo Motor

// Inisialisasi Servo
Servo pompaAir;

// Inisialisasi Stepper Motor (Biaxial Stepper)
const int stepsPerRevolution = 200;
Stepper stepper(stepsPerRevolution, 5, 6, 7, 8);

// Inisialisasi HX711 (Sensor Berat)
HX711 scale;
const int loadCellPin1 = A0;
const int loadCellPin2 = A1;

// Inisialisasi Ultrasonik
Ultrasonic ultrasonic(29, 23); // Trigger pin 12, Echo pin 13

// Variabel untuk proses booting, autentikasi, dan mode
bool isBooted = false;
bool isAuthenticated = false;
bool isModeSelected = false;
String selectedMode = "";
const String correctPIN = "1234";
String enteredPIN = "";

// Variabel untuk sensor berat
float weight = 11.0;
float weightThreshold = 10.0; // Batas berat cucian (10 kg)

// Variabel untuk sensor ultrasonik
long distance = 0; // Jarak air dari sensor ultrasonik
long distanceThreshold = 10; // Jarak air 10 cm

void setup() {
  // Inisialisasi LED
  pinMode(led1, OUTPUT);
  pinMode(led2, OUTPUT);
  pinMode(led3, OUTPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);

  // Inisialisasi Pushbutton
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(cuciButtonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(bilasButtonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(backButtonPin, INPUT_PULLUP);

  // Inisialisasi LCD
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Tekan tombol untuk");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("memulai booting...");

  // Inisialisasi Servo
  pompaAir.attach(servoPin);

  // Inisialisasi Stepper Motor
  stepper.setSpeed(60);

  // Inisialisasi Sensor Berat
  scale.begin(loadCellPin1, loadCellPin2);
}

void loop() {
  if (!isBooted) {
    bootSystem();
  } else if (!isAuthenticated) {
    authenticateUser();
  } else if (!isModeSelected) {
    selectMode();
  } else {
    // Setelah mode dipilih
    if (selectedMode == "Mencuci") {
      mencuci();
    } else if (selectedMode == "Membilas") {
      membilas();
    }
  }
}

void bootSystem() {
  if (digitalRead(buttonPin) == LOW) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Booting...");
    digitalWrite(led1, HIGH);
    digitalWrite(led2, HIGH);
    digitalWrite(led3, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
    digitalWrite(led3, LOW);

    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Boot Selesai!");
    delay(2000);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Masukkan PIN:");
    isBooted = true;
  }
}

void authenticateUser() {
  char key = keypad.getKey();
  if (key) {
    if (key == '#') {
      if (enteredPIN == correctPIN) {
        isAuthenticated = true;
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("PIN Benar!");
        delay(2000);
      } else {
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("PIN Salah!");
        delay(2000);
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Masukkan PIN:");
      }
      enteredPIN = "";
    } else if (key == '*') {
      enteredPIN = "";
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Masukkan PIN:");
    } else {
      enteredPIN += key;
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(enteredPIN);
    }
  }
}

void selectMode() {
  if (digitalRead(cuciButtonPin) == LOW) {
    selectedMode = "Mencuci";
    digitalWrite(led1, HIGH);
    digitalWrite(led2, LOW);
    isModeSelected = true;
  }
  if (digitalRead(bilasButtonPin) == LOW) {
    selectedMode = "Membilas";
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, HIGH);
    isModeSelected = true;
  }
  if (digitalRead(backButtonPin) == LOW) {
    isModeSelected = false;
    selectedMode = "";
    digitalWrite(led1, LOW);
    digitalWrite(led2, LOW);
  }

  if (!isModeSelected) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Tekan tombol untuk");
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Pilih mode:");
  }
}

void mencuci() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Pompa Air ON...");
  pompaAir.write(90); // Nyalakan pompa air (servo ke posisi 90 derajat)

  // Mengukur jarak air dengan sensor ultrasonik
  distance = ultrasonic.read();
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Jarak Air: ");
  lcd.print(distance);
  lcd.print(" cm");

  // Jika jarak kurang dari 10 cm, matikan pompa
  if (distance <= distanceThreshold) {
    pompaAir.write(0); // Matikan pompa air
  }

  // Gerakkan stepper motor untuk memulai mesin cuci
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Mesin Cuci ON...");
  stepper.step(stepsPerRevolution);

  // Membaca berat cucian dari sensor
  weight = scale.get_units(10); // Ambil rata-rata 10 pembacaan

  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Berat: ");
  lcd.print(weight);
  lcd.print(" kg");

  // Jika berat melebihi 10 kg
  if (weight > weightThreshold) {
    digitalWrite(buzzer, HIGH); // Nyalakan buzzer
    digitalWrite(led3, HIGH);   // Nyalakan LED merah
    stepper.step(0);            // Hentikan mesin cuci
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Berat Terlalu Berat!");
    delay(3000); // Tampilkan pesan selama 3 detik
    digitalWrite(buzzer, LOW);  // Matikan buzzer
    digitalWrite(led3, LOW);    // Matikan LED merah
    isModeSelected = false;     // Kembali ke pemilihan mode
  }
}

void membilas() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Proses Membilas...");
  stepper.step(stepsPerRevolution * 10); // Mesin cuci berputar selama 10 detik
  isModeSelected = false; // Kembali ke pemilihan mode setelah selesai
}