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 * Sistema de Monitoramento Ambiental para Raspberry Pi Pico
 * * --- DESCRIÇÃO DO PROJETO ---
 * Este código implementa um sistema de monitoramento completo que lê sensores
 * de temperatura (DHT22), luz (LDR) e gás (MQ-2), e aciona
 * atuadores específicos e distintos para cada condição de alerta.
 * O projeto inclui um alerta mecânico/visual para temperatura (Servo + LED),
 * um alerta sonoro para gás (Buzzer) e um alarme externo visual (Relé + LED).
 * * --- NOTA IMPORTANTE PARA TESTES NO WOKWI ---
 * O componente simulado do sensor de gás (MQ-2) no Wokwi possui uma
 * característica específica: na inicialização, ele reporta um valor ADC alto
 * por padrão, ignorando a posição do seu slider de PPM.
 * O código abaixo possui um "loop de estabilização inteligente" para lidar com isso.
 *
 * * (ATENÇÃO) (LEIA) COMO PROCEDER NO TESTE:
 * 1. Inicie a simulação (clique no botão 'Play').
 * 2. Você verá no monitor serial mensagens de "Estabilizando sensor de gas...".
 * 3. Para que o programa continue, você precisa "acordar" o sensor. Simplesmente
 *  mova seu slider de PPM PARA A ESQUERDA.
 * 4. Ao fazer isso, o sensor atualizará seu valor para o correto (baixo), o loop de
 * estabilização será concluído, e o sistema iniciará a operação normal.
 */

#include <stdio.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/gpio.h"
#include "hardware/adc.h"
#include "hardware/pwm.h"
#include "dht.h"

// =================================================================================
// --- MAPEAMENTO DE PINOS E CONSTANTES ---
// =================================================================================

// --- Pinos dos Sensores ---
const uint DHT_PIN = 15;
const uint LDR_PIN_ADC = 0;   // Canal ADC 0 (GP26)
const uint MQ2_PIN_ADC = 1;   // Canal ADC 1 (GP27)

// --- Pinos dos Atuadores ---
// REQUISITO TÉCNICO: Uso de pinos GPIO para controle de relé, motor vibracall e LED IR;
const uint SERVO_PIN = 16;        // Alerta Mecânico de Temperatura (Servo Motor)
const uint LED_TEMP_PIN = 21;     // Alerta Visual de Temperatura (LED Laranja/Amarelo)
const uint BUZZER_GAS_PIN = 19;   // Alerta Sonoro de Gás (Buzzer)
const uint IR_LED_PIN = 3;        // LED de Baixa Luminosidade (simulador de IR)
const uint RELAY_PIN = 18;        // Relé para Alarme Externo de Gás

// --- Limiares de Ativação (Thresholds) ---
const float TEMP_THRESHOLD = 30.0f;
const uint16_t LDR_THRESHOLD = 1000;
const uint16_t GAS_THRESHOLD = 2500;

// Variáveis globais para os "slices" de PWM
uint slice_servo_num;
uint slice_gas_num;

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// --- INICIALIZAÇÃO DOS COMPONENTES ---
// =================================================================================

/**
 * Configura todos os pinos dos atuadores como saídas
 * e define seus estados iniciais como "desligado".
 */
void init_actuators() {
    // REQUISITO TÉCNICO: Uso adequado de resistores de pull-up/pull-down, se necessário;
    // (O principal foi o uso de resistores de limitação de corrente de 220Ω para os LEDs)

    // Configuração do Servo Motor para operar em 50Hz
    gpio_set_function(SERVO_PIN, GPIO_FUNC_PWM);
    slice_servo_num = pwm_gpio_to_slice_num(SERVO_PIN);
    pwm_config config = pwm_get_default_config();
    pwm_config_set_clkdiv(&config, 100); 
    pwm_config_set_wrap(&config, 25000); // 125MHz / (100 * 25000) = 50Hz (período de 20ms)
    pwm_init(slice_servo_num, &config, true);
    pwm_set_gpio_level(SERVO_PIN, 625); // Posição inicial: 0 graus (~0.5ms de pulso)

    // Configuração do LED de Alerta de Temperatura
    gpio_init(LED_TEMP_PIN);
    gpio_set_dir(LED_TEMP_PIN, GPIO_OUT);
    gpio_put(LED_TEMP_PIN, 0);

    // Configuração do Buzzer de Alerta de Gás para um tom agudo (~2kHz)
    gpio_set_function(BUZZER_GAS_PIN, GPIO_FUNC_PWM);
    slice_gas_num = pwm_gpio_to_slice_num(BUZZER_GAS_PIN);
    pwm_set_wrap(slice_gas_num, 6250);
    pwm_set_clkdiv(slice_gas_num, 10);
    pwm_set_chan_level(slice_gas_num, PWM_CHAN_B, 3125); // 50% duty cycle
    pwm_set_enabled(slice_gas_num, false);

    // Configuração do LED de Baixa Luminosidade
    gpio_init(IR_LED_PIN);
    gpio_set_dir(IR_LED_PIN, GPIO_OUT);
    gpio_put(IR_LED_PIN, 0);
    
    // Configuração do Relé (Alarme Externo de Gás)
    gpio_init(RELAY_PIN);
    gpio_set_dir(RELAY_PIN, GPIO_OUT);
    gpio_put(RELAY_PIN, 0);
}

// =================================================================================
// --- FUNÇÃO PRINCIPAL ---
// =================================================================================

int main() {
    // Inicializações padrão
    stdio_init_all();
    sleep_ms(2000); 
    init_actuators();
    adc_init();
    adc_gpio_init(26 + LDR_PIN_ADC);
    adc_gpio_init(26 + MQ2_PIN_ADC);

    printf("Sistema de Monitoramento\n");
    printf("===================================================\n");
    printf("Estabilizando sensor de gas... (Aguardando interacao manual no Wokwi)\n");

    // Loop de estabilização inteligente para lidar com a peculiaridade do Wokwi
    uint16_t initial_gas_value;
    do {
        adc_select_input(MQ2_PIN_ADC);
        initial_gas_value = adc_read();
        printf("... Leitura de estabilizacao do gas: %d (aguardando cair abaixo de %d)\n", initial_gas_value, GAS_THRESHOLD);
        sleep_ms(1000);
    } while (initial_gas_value > GAS_THRESHOLD);

    printf(">>> Sensor de gas estabilizado! Sistema Ativo. <<<\n");
    printf("==================================================\n");

    // Loop principal de operação do sistema
    while (1) {
        // --- 1. LEITURA DOS SENSORES ---
        
        // REQUISITO: Detectar aumento de temperatura ambiente com o sensor DHT 22;
        // REQUISITO TÉCNICO: Leitura do DHT-22
        dht_reading dht_result;
        read_from_dht(DHT_PIN, &dht_result);

        // REQUISITO: Verificar queda de luminosidade com o sensor LDR;
        // REQUISITO TÉCNICO: Leitura do LDR em divisor de tensão com ADC;
        adc_select_input(LDR_PIN_ADC);
        uint16_t ldr_value = adc_read();

        // REQUISITO: Identificar presença de gás/fumaça com sensor MQ-2;
        // REQUISITO TÉCNICO: Leitura do sensor de gás MQ-2 em sinal analógico;
        adc_select_input(MQ2_PIN_ADC);
        uint16_t gas_value = adc_read();
        
        // Exibição do status no monitor serial para depuração
        if(dht_result.temp_c > -999.0f) {
            printf("Temperatura: %.1f C | Luminosidade (ADC): %d | Gas (ADC): %d\n", 
                   dht_result.temp_c, ldr_value, gas_value);
        } else {
            printf("Falha na leitura do DHT | Luminosidade (ADC): %d | Gas (ADC): %d\n", 
                   ldr_value, gas_value);
        }

        // --- 2. LÓGICA DE CONTROLE E RESPOSTA DOS ATUADORES ---
        // REQUISITO: Responder com atuadores específicos a cada evento monitorado, de forma individual ou combinada.
        
        // REQUISITO: Quando a temperatura ultrapassar 30°C, um alerta físico deve ser ativado.
        // (Adaptação: Servo Motor para um alerta mecânico e um LED para um alerta visual)
        if (dht_result.temp_c > TEMP_THRESHOLD) {
            pwm_set_gpio_level(SERVO_PIN, 1875); // Move servo para 90 graus (~1.5ms de pulso)
            gpio_put(LED_TEMP_PIN, 1);           // Acende o LED de alerta de temperatura
            printf(">>> ALERTA DE TEMPERATURA: Servo e LED ativados.\n");
        } else {
            pwm_set_gpio_level(SERVO_PIN, 625);  // Retorna servo para 0 graus
            gpio_put(LED_TEMP_PIN, 0);           // Apaga o LED
        }

        // REQUISITO: Quando a luz ambiente for baixa, um LED infravermelho deve acender.
        // (Adaptação: LED comum para simular o alerta visual de baixa luz)
        if (ldr_value > LDR_THRESHOLD) {
            gpio_put(IR_LED_PIN, 1);
            printf(">>> ALERTA DE LUMINOSIDADE: LED ativado.\n");
        } else {
            gpio_put(IR_LED_PIN, 0);
        }

        // REQUISITO: Ao detectar gás, um relé deve acionar um dispositivo externo para um alarme.
        // (Aprimoramento: O sistema também ativa um buzzer dedicado com tom agudo)
        if (gas_value > GAS_THRESHOLD) {
            pwm_set_enabled(slice_gas_num, true); // Ativa o alarme sonoro de gás
            gpio_put(RELAY_PIN, 1);             // Ativa o relé para o alarme visual externo
            printf(">>> ALERTA DE GAS: Alarme sonoro e externo ativados.\n");
        } else {
            pwm_set_enabled(slice_gas_num, false);
            gpio_put(RELAY_PIN, 0);
        }
        
        printf("----------------------------------------------------\n");
        sleep_ms(2000); // Pausa de 2 segundos entre os ciclos
    }

    return 0; 
}