#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#include "MAX30105.h"   // Biblioteca MAX3010x
#include "heartRate.h"  // Algoritmo de cálculo da frequência cardíaca
MAX30105 particleSensor;  
const byte RATE_SIZE = 4;  // Aumente este valor para amostras maiores. 4 está bom.
byte rates[RATE_SIZE];     // Array da frequência cardíaca
byte rateSpot = 0;
long lastBeat = 0;  // Tempo que o último batimento ocorreu
float beatsPerMinute;
int beatAvg;

// Configurações FIWARE
const char* SSID = "Wokwi-GUEST";
const char* PASSWORD = "";
const char* BROKER_MQTT = "20.55.28.240";
const int BROKER_PORT = 1883;
const char* ID_MQTT = "bpm_030";
const char* TOPICO_PUBLISH = "/TEF/bpm030/attrs";

WiFiClient espClient;
PubSubClient MQTT(espClient);

void conectarWiFi() {
  Serial.print("Conectando ao Wi-Fi ");
  WiFi.begin(SSID, PASSWORD);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println(" conectado!");
  Serial.print("IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void conectarMQTT() {
  while (!MQTT.connected()) {
    Serial.print("Conectando ao MQTT... ");
    if (MQTT.connect(ID_MQTT)) {
      Serial.println("conectado!");
    } else {
      Serial.print("falha, rc=");
      Serial.print(MQTT.state());
      Serial.println(" tentando novamente em 2 segundos");
      delay(2000);
    }
  }
}


// Dimensões do display
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64

// Botões
#define BUTTON1 32
#define BUTTON2 33
#define BUTTON3 26
#define BUTTON4 27

// LEDs correspondentes aos botões
#define LED1 12
#define LED2 13
#define LED3 14
#define LED4 15

int buttonState1 = 0;
int buttonState2 = 0;
int buttonState3 = 0;
int buttonState4 = 0;
int bpm;
int spo2;

// Buzzer
#define BUZZER_PIN 25

// Notas musicais
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349

// Criação dos dois barramentos I2C
TwoWire I2C_1 = TwoWire(0);
TwoWire I2C_2 = TwoWire(1);

// Criação dos displays
Adafruit_SSD1306 display1(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &I2C_1, -1);  // Display de dados
Adafruit_SSD1306 display2(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &I2C_2, -1);  // Display decorativo

// Simulação de dados
bool simular = true;

// Animação (substitua os dados por frames reais)

// Funções de simulação
int lerBPM() {
  return simular ? random(65, 100) : 0;
}
int lerSpO2() {
  return simular ? random(95, 100) : 0;
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST);  // Usa as portas I2C padrão, 400kHz de velocidade
  particleSensor.setup();                      // Configura o sensor para as configurações padrões
  particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x0A);   // Liga o LED vermelho para indicar se o sensor está funcionando.

  // Conecta Wi-Fi e MQTT
  conectarWiFi();
  MQTT.setServer(BROKER_MQTT, BROKER_PORT);

  // Inicializa os botões
  pinMode(BUTTON1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON3, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON4, INPUT_PULLUP);

  // Inicializa os LEDs
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  pinMode(LED2, OUTPUT);
  pinMode(LED3, OUTPUT);
  pinMode(LED4, OUTPUT);

  // Inicializa o buzzer
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

  // Inicializa os barramentos I2C
  I2C_1.begin(21, 22);
  I2C_2.begin(17, 16);

  // Inicializa os displays
  if (!display1.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println("Erro ao iniciar display1");
    while (true);
  }
  if (!display2.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println("Erro ao iniciar display2");
    while (true);
  }

  display1.clearDisplay();
  display1.setTextSize(4);
  display1.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display2.clearDisplay();
  display2.setTextSize(4);
  display2.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  
}
unsigned long lastSendTime = 0;
const long sendInterval = 3000;  // Intervalo de 5 segundos (5000 ms)

void loop() {

  long irValue = particleSensor.getIR();  // Lê o sensor infravermelho (IR) vai permitir sabermos se o dedo está no sensor ou não
                                          // E também detectar um batimento
  if (irValue > 7000) {                   // Caso seja detectado o dedo
    Serial.print(beatAvg);
    Serial.println(" BPM");

    if (checkForBeat(irValue) == true)  // Se um batimento for detectado
    {
      //Serial.print(beatAvg);
      //Serial.println(" BPM");

      // Nós sentimos um batimento!
      long delta = millis() - lastBeat;  // Calcula a duração entre dois batimentos
      lastBeat = millis();

      beatsPerMinute = 60 / (delta / 1000.0);  // Calculando o BPM

      if (beatsPerMinute < 255 && beatsPerMinute > 20)  // Para calcular a média nós salvamos alguns valores (4) então tiramos a média
      {
        rates[rateSpot++] = (byte)beatsPerMinute;  // Salva esta leitura no array
        rateSpot %= RATE_SIZE;

        // Pega o valor da média
        beatAvg = 0;
        for (byte x = 0; x < RATE_SIZE; x++)
          beatAvg += rates[x];
        beatAvg /= RATE_SIZE;
      }
    }
  }
  //if (irValue < 7000) {  // Se não for detectado o dedo, informe ao usuário
  //  beatAvg = 0;
  //  Serial.println("Por favor, coloque seu dedo.");
  //}

  // Lê os dados simulados
  bpm = beatAvg();
  spo2 = lerSpO2();

  // Atualiza display 1 com BPM e SpO2
  display1.clearDisplay();
  display1.setCursor(0, 0);
  display1.print("BPM: ");
  display1.println(bpm);
  //display1.print("SpO2: ");
  //display1.print(spo2);
  //display1.println("%");
  display1.display();

  // Atualiza display 2 com animação
  display2.clearDisplay();
  display2.setCursor(0, 0);
  //display2.print("BPM: ");
  //display2.println(bpm);
  display2.print("SpO2: ");
  display2.print(spo2);
  display2.println("%");
  display2.display();

  // Leitura dos botões
  buttonState1 = digitalRead(BUTTON1);
  buttonState2 = digitalRead(BUTTON2);
  buttonState3 = digitalRead(BUTTON3);
  buttonState4 = digitalRead(BUTTON4);

  // Botões e LEDs
  if (buttonState1 == LOW) {
    digitalWrite(LED1, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, NOTE_C4, 100);
  } else {
    digitalWrite(LED1, LOW);
  }

  if (buttonState2 == LOW) {
    digitalWrite(LED2, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, NOTE_D4, 100);
  } else {
    digitalWrite(LED2, LOW);
  }

  if (buttonState3 == LOW) {
    digitalWrite(LED3, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, NOTE_E4, 100);
  } else {
    digitalWrite(LED3, LOW);
  }

  if (buttonState4 == LOW) {
    digitalWrite(LED4, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, NOTE_F4, 100);
  } else {
    digitalWrite(LED4, LOW);
  }

  //MQTT
  if (!MQTT.connected()) {
    conectarMQTT();
  }
  MQTT.loop();

  // Enviar dados a cada 5 segundos
  if (millis() - lastSendTime >= sendInterval) {
    lastSendTime = millis();  // Atualiza o tempo de envio

    bpm = lerBPM();
    spo2 = lerSpO2();

    String payload = "b|" + String(bpm) + "|o|" + String(spo2);

    MQTT.publish(TOPICO_PUBLISH, payload.c_str());

    Serial.println("Dados enviados ao FIWARE:");
    Serial.println(payload);
  }

}