#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdint.h>

#define F_CPU 16000000UL  // Clock de 16MHz
#define BAUD 9600
#define DOUT_PIN PC1      // Pino de dados (entrada)
#define PD_SCK_PIN PC0    // Pino de clock (saída)

int32_t offset = 0;
float scale_factor = 1.0; // Fator de escala inicial

// Funções UART
void uart_init(void) {
    uint16_t ubrr = F_CPU / 16 / BAUD - 1;
    UBRR0H = (ubrr >> 8);
    UBRR0L = ubrr;
    UCSR0B = (1 << TXEN0);                  // Habilita transmissão
    UCSR0C = (1 << UCSZ01) | (1 << UCSZ00); // 8 bits de dados, 1 bit de parada
}

void uart_putc(char c) {
    while (!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));
    UDR0 = c;
}

void uart_puts(const char* s) {
    while (*s) {
        uart_putc(*s++);
    }
}

void uart_print_int32(int32_t num) {
    if (num < 0) {
        uart_putc('-');
        num = -num;
    }
    char buf[12];
    int i = 0;
    if (num == 0) {
        buf[i++] = '0';
    } else {
        while (num > 0) {
            buf[i++] = '0' + (num % 10);
            num /= 10;
        }
    }
    for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
        uart_putc(buf[j]);
    }
}

void uart_print_float(float num, int decimals) {
    if (num < 0) {
        uart_putc('-');
        num = -num;
    }
    int32_t int_part = (int32_t)num;
    float frac_part = num - int_part;
    uart_print_int32(int_part);
    uart_putc('.');
    for (int i = 0; i < decimals; i++) {
        frac_part *= 10;
        int digit = (int)frac_part;
        uart_putc('0' + digit);
        frac_part -= digit;
    }
}

// Funções HX711
int32_t read_raw(void) {
    while (PINC & (1 << DOUT_PIN)); // Aguarda DOUT ficar baixo
    uint32_t data = 0;
    for (int i = 0; i < 24; i++) {
        PORTC |= (1 << PD_SCK_PIN);
        _delay_us(1);
        data = (data << 1) | (PINC & (1 << DOUT_PIN) ? 1 : 0);
        PORTC &= ~(1 << PD_SCK_PIN);
        _delay_us(1);
    }
    // Pulso adicional para ganho 128
    PORTC |= (1 << PD_SCK_PIN);
    _delay_us(1);
    PORTC &= ~(1 << PD_SCK_PIN);
    _delay_us(1);
    // Extensão de sinal para 32 bits
    if (data & 0x800000) {
        data |= 0xFF000000;
    }
    return (int32_t)data;
}

int32_t read_average(int times) {
    int64_t sum = 0;
    for (int i = 0; i < times; i++) {
        sum += read_raw();
    }
    return sum / times;
}

int32_t get_value(int times) {
    return read_average(times) - offset;
}

float get_units(int times) {
    return (float)get_value(times) / scale_factor;
}

void set_scale(float s) {
    scale_factor = s;
}

void tare(void) {
    offset = read_average(10);
}

void power_down(void) {
    PORTC |= (1 << PD_SCK_PIN);
}

void power_up(void) {
    PORTC &= ~(1 << PD_SCK_PIN);
}

int main(void) {
    uart_init();
    uart_puts("HX710B Demo com AVR Clib\r\n");
    uart_puts("Inicializando a escala\r\n");

    // Configuração dos pinos
    DDRC |= (1 << PD_SCK_PIN);  // Saída
    DDRC &= ~(1 << DOUT_PIN);   // Entrada

    // Antes de configurar a escala
    uart_puts("Antes de configurar a escala:\r\n");
    uart_puts("leitura: \t\t");
    uart_print_int32(read_raw());
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("média: \t\t");
    uart_print_int32(read_average(20));
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("valor: \t\t");
    uart_print_int32(get_value(5));
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("unidades: \t\t");
    uart_print_float(get_units(5), 1);
    uart_puts("\r\n");

    set_scale(2280.0);
    tare();

    // Após configurar a escala
    uart_puts("Após configurar a escala:\r\n");
    uart_puts("leitura: \t\t");
    uart_print_int32(read_raw());
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("média: \t\t");
    uart_print_int32(read_average(20));
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("valor: \t\t");
    uart_print_int32(get_value(5));
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("unidades: \t\t");
    uart_print_float(get_units(5), 1);
    uart_puts("\r\n");
    uart_puts("Leituras:\r\n");

    while (1) {
        uart_puts("leitura única:\t");
        uart_print_float(get_units(1), 1);
        uart_puts("\t| média:\t");
        uart_print_float(get_units(10), 1);
        uart_puts("\r\n");
        power_down();
        _delay_ms(5000);
        power_up();
    }
    return 0;
}