// IFMA - Embarcatech - fev/2025
// Unidade 7 - Projeto de Sistema Embarcado
// Nome: Alberto Carlos de Oliveira Andrade

#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/gpio.h"

// Definição dos pinos de comunicação com o HX711
#define DT 2 // Pino de dados (DT)
#define SCK 3 // Pino de clock (SCK)

// Definição dos pinos dos LEDs do LED Bar Graph (10 LEDs)
const uint LEDS[10] = {13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4}; 

// Definições relacionadas à calibração e limites de peso
#define PESO_MAX_G 5000.0 // Peso máximo suportado (5000g)
#define PESO_POR_LED (PESO_MAX_G / 10.0) // Peso correspondente a cada LED aceso
#define LIMITE_CRITICO_SUP 4000.0 // Limite superior crítico (acima de 4000g)
#define LIMITE_CRITICO_INF 1000.0 // Limite inferior crítico (abaixo de 1000g)

float fator_calibracao = 0.42; // Fator de calibração do sensor HX711

// Função para ler os dados do HX711
int32_t read_hx711() {
    int32_t data = 0;
    
    // Aguarda até que o sinal DT esteja baixo, indicando que a leitura está pronta
    while (gpio_get(DT)) {
        tight_loop_contents(); // Previne loop vazio consumindo ciclos de CPU
    }

    // Lê os 24 bits de dados do sensor
    for (int i = 0; i < 24; i++) {
        gpio_put(SCK, 1); // Gera o pulso de clock
        data = (data << 1) | gpio_get(DT); // Acumula o valor de cada bit
        gpio_put(SCK, 0); // Finaliza o pulso de clock
    }

    // Gera um pulso extra no SCK para completar a leitura
    gpio_put(SCK, 1);
    gpio_put(SCK, 0);

    // Verifica o bit de sinal (se é negativo) e ajusta os 32 bits
    if (data & 0x800000) {
        data |= 0xFF000000; // Ajusta para números negativos
    }
    return data; // Retorna o valor de leitura bruto
}

// Configuração dos pinos GPIO
void setup() {
    stdio_init_all(); // Inicializa a comunicação serial
    
    // Configura o pino de dados (DT) como entrada
    gpio_init(DT);
    gpio_set_dir(DT, GPIO_IN);

    // Configura o pino de clock (SCK) como saída
    gpio_init(SCK);
    gpio_set_dir(SCK, GPIO_OUT);

    // Configura os pinos dos LEDs como saídas
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        gpio_init(LEDS[i]);
        gpio_set_dir(LEDS[i], GPIO_OUT);
    }
}

// Função para piscar os LEDs 10 vezes antes de atualizar o estado final
void piscar_leds() {
    for (int j = 0; j < 10; j++) { // Pisca 10 vezes
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            gpio_put(LEDS[i], 1); // Acende todos os LEDs
        }
        sleep_ms(200); // Atraso de 200ms
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            gpio_put(LEDS[i], 0); // Apaga todos os LEDs
        }
        sleep_ms(200); // Atraso de 200ms
    }
}

// Função para atualizar os LEDs com base no peso detectado
void update_leds(float peso) {
    static int last_active_leds = -1; // Variável para armazenar o último número de LEDs acesos
    int active_leds = (int)(peso / PESO_POR_LED); // Calcula quantos LEDs devem ser acesos

    // Se o número de LEDs ativos mudou, atualiza os LEDs
    if (active_leds != last_active_leds) { 
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            gpio_put(LEDS[i], i < active_leds); // Acende ou apaga cada LED
        }
        last_active_leds = active_leds; // Atualiza o último número de LEDs acesos
    }
}

int main() {
    setup();  // Configura os pinos e inicializa o sistema
    printf("Iniciando leitura...\n"); // Mensagem inicial
    sleep_ms(2000); // Atraso de 2 segundos antes de começar a leitura

    while (true) {
        // Lê o valor bruto do HX711 e calcula o peso
        int32_t leitura_bruta = read_hx711();
        float peso = leitura_bruta / fator_calibracao; // Calcula o peso real
        static float last_peso = -1; // Variável para armazenar o último peso detectado

        // Se o peso atual for diferente do último peso, realiza a atualização
        if (peso != last_peso) {  
            printf("Peso: %.2f g\n", peso); // Exibe o peso atual

            // Se o peso atingir um limite crítico, pisca os LEDs antes de atualizar
            if (peso >= LIMITE_CRITICO_SUP || peso <= LIMITE_CRITICO_INF) {
                piscar_leds(); // Pisca os LEDs para alerta
            }
            update_leds(peso); // Atualiza os LEDs conforme o peso
            last_peso = peso; // Atualiza o último peso registrado
        }
        tight_loop_contents(); // Previne loop vazio consumindo ciclos de CPU
    }
    return 0;
}