from machine import Pin, I2C, ADC
from time import sleep, ticks_us, ticks_diff
from i2c_lcd import I2cLcd
from keypad import Keypad
import math

# Cấu hình relay bơm nước
relay1 = Pin(27, Pin.OUT)
relay1.off()
# Cấu hình relay nhiệt độ
relay2 = Pin(14, Pin.OUT)
relay2.off()  # đảm bảo tắt relay ban đầu

# Hệ số Beta của NTC
BETA = 3950
TEMP_THRESHOLD = 40  # Ngưỡng nhiệt độ (°C)

# Cấu hình ADC chân 14
adc = ADC(Pin(15))
adc.atten(ADC.ATTN_11DB)

# LCD I2C setup
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
lcd = I2cLcd(i2c, 0x27, 2, 16)
lcd.backlight_on()

# Keypad setup
ROWS = [19, 18, 5, 17]
COLS = [16, 4, 0, 2]
KEYS = [
    ['1','2','3','A'],
    ['4','5','6','B'],
    ['7','8','9','C'],
    ['*','0','#','D']
]
row_pins = [Pin(pin, Pin.IN, Pin.PULL_UP) for pin in ROWS]
col_pins = [Pin(pin, Pin.OUT) for pin in COLS]
keypad = Keypad(row_pins, col_pins, KEYS)

# HC-SR04 setup
TRIG = Pin(26, Pin.OUT)
ECHO = Pin(25, Pin.IN)

# đọc giá trị từ cảm biến siêu âm
def read_distance():
    TRIG.value(0)
    sleep(0.002)
    TRIG.value(1)
    sleep(0.00001)
    TRIG.value(0)

    while ECHO.value() == 0:
        start = ticks_us()
    while ECHO.value() == 1:
        end = ticks_us()

    duration = ticks_diff(end, start)
    distance = duration * 0.0343 / 2
    return distance

# nhập chiều cao bình
def input_tank_height():
    lcd.clear()
    lcd.putstr("Nhap cao be (cm):")
    lcd.move_to(0, 1)
    value = ""
    while True:
        key = keypad.get_key()
        if key:
            if key == "#":  # Xác nhận
                if value:
                    break
            elif key == "*":  # Xóa
                value = ""
                lcd.move_to(0, 1)
                lcd.putstr(" " * 16)
                lcd.move_to(0, 1)
            elif key.isdigit() and len(value) < 4:
                value += key
                lcd.putstr(key)
            sleep(0.2)
    return int(value)

# đọc giá trị từ cảm biến nhiệt độ
def read_ntc_temperature():
    analog_value = adc.read()
    print("ADC Value:", analog_value)

    if analog_value <= 0 or analog_value >= 4095:
        return None  # tránh chia 0 hoặc log âm

    # Tính nhiệt độ từ giá trị ADC (dựa trên phân áp chuẩn)
    temperature_celsius = 1 / (
        math.log(1 / (4096 / analog_value - 1)) / BETA + 1.0 / 298.15
    ) - 273.15

    return temperature_celsius

# hàm chính
lcd.clear()
tank_height = input_tank_height()
tank_full = (tank_height * 0.9)

while True:
    distance = read_distance()
    water_level = tank_height - distance
    percent = max(0, min(100, (water_level / tank_height) * 100))
    if water_level <= tank_full:
        relay1.on()
    else:
        relay1.off()

    temperature = read_ntc_temperature()
    if temperature is None:
        print("Lỗi đo nhiệt độ! Kiểm tra mạch.")
    else:
        print("Nhiệt độ: {:.2f} ℃".format(temperature))

    # Điều khiển relay theo nhiệt độ
    if (water_level >= tank_height*0.1):
        if (temperature >= TEMP_THRESHOLD):
            relay2.on()
        else:
            relay2.off()
    else: 
        relay2.off()


    lcd.clear()
    lcd.putstr("Muc nuoc: {:.1f}cm".format(water_level))
    lcd.move_to(0, 1)
    lcd.putstr("=> {:>3.0f}%".format(percent))
    sleep(3)