#include <WiFi.h>
#include <DHT.h>
#include <RTClib.h>
#include <Wire.h>
#include <ArduinoJson.h>

// Pin definitions
#define DHT_PIN 4
#define DHT_TYPE DHT22
#define TRIG_PIN 5
#define ECHO_PIN 18
#define PULSE_SENSOR_PIN A0  // Simulasi dengan analog input
#define LOAD_CELL_PIN A3     // Simulasi load cell dengan potensiometer
#define LED_HIJAU 2
#define LED_KUNING 25
#define LED_MERAH 26
#define BUZZER_PIN 27

// Sensor objects
DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);
RTC_DS3231 rtc;

// Variables untuk monitoring kambing
float suhuLingkungan, kelembabanLingkungan;
long jarak;
int beratPakan;
int detakJantung;
bool kambing_hadir = false;
bool kambing_sudah_makan = false;
String status_kesehatan = "Normal";

// Jadwal makan kambing (3x sehari)
int jam_makan[3] = {6, 12, 18}; // 06:00, 12:00, 18:00
bool sudah_makan_hari_ini[3] = {false, false, false};

// Data untuk machine learning
struct KambingData {
  float suhu;
  float kelembaban;
  int detak_jantung;
  int berat_pakan_tersisa;
  bool sudah_makan;
  int jam_terakhir_makan;
  String timestamp;
};

// Threshold values untuk kambing
const float SUHU_NORMAL_MIN = 38.0;  // Suhu normal kambing 38-40°C
const float SUHU_NORMAL_MAX = 40.0;
const int DETAK_NORMAL_MIN = 70;     // Detak jantung kambing 70-90 bpm
const int DETAK_NORMAL_MAX = 90;
const int JARAK_DETEKSI = 50;        // Jarak deteksi kambing di palung (cm)
const int BERAT_PAKAN_MINIMUM = 20;  // Minimum pakan yang harus tersedia

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // Initialize pins
  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  pinMode(LED_HIJAU, OUTPUT);
  pinMode(LED_KUNING, OUTPUT);
  pinMode(LED_MERAH, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  
  // Initialize sensors
  dht.begin();
  
  // Initialize RTC
  if (!rtc.begin()) {
    Serial.println("RTC tidak ditemukan!");
    while (1);
  }
  
  // Set waktu jika RTC belum diset (untuk simulasi)
  if (rtc.lostPower()) {
    rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));
  }
  
  Serial.println("=== SISTEM MONITORING KAMBING IoT ===");
  Serial.println("Sistem siap digunakan!");
  
  // Test LED dan buzzer
  testLedBuzzer();
}

void loop() {
  // Baca semua sensor
  bacaSensor();
  
  // Cek jadwal makan
  cekJadwalMakan();
  
  // Analisis kesehatan kambing
  analisisKesehatan();
  
  // Update status LED
  updateStatusLed();
  
  // Kirim data untuk ML processing
  kirimDataML();
  
  // Display informasi
  tampilkanInfo();
  
  delay(5000); // Update setiap 5 detik
}

void bacaSensor() {
  // Baca DHT22
  suhuLingkungan = dht.readTemperature();
  kelembabanLingkungan = dht.readHumidity();
  
  // Baca Ultrasonic (deteksi keberadaan kambing)
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  
  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
  jarak = duration * 0.034 / 2;
  
  // Deteksi keberadaan kambing
  kambing_hadir = (jarak < JARAK_DETEKSI && jarak > 5);
  
  // Baca simulasi detak jantung (analog input)
  int rawPulse = analogRead(PULSE_SENSOR_PIN);
  detakJantung = map(rawPulse, 0, 4095, 60, 100); // Simulasi 60-100 bpm
  
  // Baca simulasi berat pakan (potensiometer)
  int rawWeight = analogRead(LOAD_CELL_PIN);
  beratPakan = map(rawWeight, 0, 4095, 0, 100); // 0-100% kapasitas pakan
}

void cekJadwalMakan() {
  DateTime now = rtc.now();
  int jam_sekarang = now.hour();
  
  // Reset status makan setiap hari baru
  static int hari_terakhir = now.day();
  if (now.day() != hari_terakhir) {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      sudah_makan_hari_ini[i] = false;
    }
    hari_terakhir = now.day();
  }
  
  // Cek apakah sudah waktu makan
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    if (jam_sekarang == jam_makan[i] && !sudah_makan_hari_ini[i]) {
      Serial.println(">>> WAKTU MAKAN KAMBING! <<<");
      bunyikanAlarm(3); // Bunyi 3x
      
      // Cek apakah kambing datang makan dalam 30 menit
      unsigned long waktu_mulai = millis();
      bool kambing_datang = false;
      
      while (millis() - waktu_mulai < 1800000) { // 30 menit = 1800000 ms
        bacaSensor();
        if (kambing_hadir && beratPakan < 80) { // Pakan berkurang
          sudah_makan_hari_ini[i] = true;
          kambing_sudah_makan = true;
          kambing_datang = true;
          Serial.println("Kambing sudah makan pada jadwal ke-" + String(i+1));
          break;
        }
        delay(10000); // Cek setiap 10 detik
      }
      
      if (!kambing_datang) {
        Serial.println("WARNING: Kambing tidak makan sesuai jadwal!");
        bunyikanAlarm(5); // Alarm panjang
      }
    }
  }
}

void analisisKesehatan() {
  // Reset status
  status_kesehatan = "Normal";
  bool ada_masalah = false;
  
  // Cek suhu tubuh kambing (estimasi dari suhu lingkungan + offset)
  float estimasi_suhu_tubuh = suhuLingkungan + 10; // Estimasi suhu tubuh
  
  if (estimasi_suhu_tubuh < SUHU_NORMAL_MIN || estimasi_suhu_tubuh > SUHU_NORMAL_MAX) {
    status_kesehatan = "Demam/Hipotermia";
    ada_masalah = true;
  }
  
  // Cek detak jantung
  if (detakJantung < DETAK_NORMAL_MIN || detakJantung > DETAK_NORMAL_MAX) {
    status_kesehatan = "Detak Jantung Abnormal";
    ada_masalah = true;
  }
  
  // Cek pakan
  if (beratPakan < BERAT_PAKAN_MINIMUM) {
    status_kesehatan = "Pakan Habis";
    ada_masalah = true;
  }
  
  // Cek kelembaban lingkungan
  if (kelembabanLingkungan > 80 || kelembabanLingkungan < 40) {
    status_kesehatan = "Lingkungan Tidak Optimal";
    ada_masalah = true;
  }
  
  // Machine Learning prediction (simulasi)
  String prediksi_ml = prediksiKesehatanML();
  
  if (ada_masalah) {
    bunyikanAlarm(2);
    Serial.println("PERINGATAN: " + status_kesehatan);
  }
}

String prediksiKesehatanML() {
  // Simulasi algoritma machine learning sederhana
  // Dalam implementasi nyata, ini akan mengirim data ke server ML
  
  float skor_kesehatan = 100;
  
  // Faktor suhu
  float estimasi_suhu = suhuLingkungan + 10;
  if (estimasi_suhu < SUHU_NORMAL_MIN || estimasi_suhu > SUHU_NORMAL_MAX) {
    skor_kesehatan -= 30;
  }
  
  // Faktor detak jantung
  if (detakJantung < DETAK_NORMAL_MIN || detakJantung > DETAK_NORMAL_MAX) {
    skor_kesehatan -= 25;
  }
  
  // Faktor makan
  int makan_hari_ini = 0;
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    if (sudah_makan_hari_ini[i]) makan_hari_ini++;
  }
  if (makan_hari_ini < 2) {
    skor_kesehatan -= 20;
  }
  
  // Faktor lingkungan
  if (kelembabanLingkungan < 40 || kelembabanLingkungan > 80) {
    skor_kesehatan -= 15;
  }
  
  // Prediksi berdasarkan skor
  if (skor_kesehatan >= 90) return "Sehat - Siap Panen dalam 1-2 minggu";
  else if (skor_kesehatan >= 70) return "Sehat - Perlu monitoring rutin";
  else if (skor_kesehatan >= 50) return "Perlu Perhatian - Cek kesehatan";
  else return "Sakit - Segera hubungi dokter hewan";
}

void updateStatusLed() {
  // Reset semua LED
  digitalWrite(LED_HIJAU, LOW);
  digitalWrite(LED_KUNING, LOW);
  digitalWrite(LED_MERAH, LOW);
  
  if (status_kesehatan == "Normal" && kambing_sudah_makan) {
    digitalWrite(LED_HIJAU, HIGH); // Sehat
  } else if (status_kesehatan.indexOf("Tidak Optimal") != -1 || !kambing_sudah_makan) {
    digitalWrite(LED_KUNING, HIGH); // Perhatian
  } else {
    digitalWrite(LED_MERAH, HIGH); // Bahaya
  }
}

void bunyikanAlarm(int jumlah) {
  for (int i = 0; i < jumlah; i++) {
    digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
    delay(300);
  }
}

void kirimDataML() {
  // Simulasi pengiriman data untuk machine learning
  DynamicJsonDocument doc(1024);
  DateTime now = rtc.now();
  
  doc["timestamp"] = String(now.year()) + "-" + String(now.month()) + "-" + String(now.day()) + 
                    " " + String(now.hour()) + ":" + String(now.minute());
  doc["suhu_lingkungan"] = suhuLingkungan;
  doc["kelembaban"] = kelembabanLingkungan;
  doc["estimasi_suhu_tubuh"] = suhuLingkungan + 10;
  doc["detak_jantung"] = detakJantung;
  doc["berat_pakan"] = beratPakan;
  doc["kambing_hadir"] = kambing_hadir;
  doc["sudah_makan"] = kambing_sudah_makan;
  doc["status_kesehatan"] = status_kesehatan;
  doc["prediksi_ml"] = prediksiKesehatanML();
  
  String jsonString;
  serializeJson(doc, jsonString);
  
  Serial.println("DATA ML: " + jsonString);
}

void tampilkanInfo() {
  DateTime now = rtc.now();
  
  Serial.println("\n=== STATUS MONITORING KAMBING ===");
  Serial.printf("Waktu: %02d/%02d/%04d %02d:%02d:%02d\n", 
                now.day(), now.month(), now.year(),
                now.hour(), now.minute(), now.second());
  
  Serial.println("--- SENSOR DATA ---");
  Serial.printf("Suhu Lingkungan: %.1f°C\n", suhuLingkungan);
  Serial.printf("Estimasi Suhu Tubuh: %.1f°C\n", suhuLingkungan + 10);
  Serial.printf("Kelembaban: %.1f%%\n", kelembabanLingkungan);
  Serial.printf("Detak Jantung: %d bpm\n", detakJantung);
  Serial.printf("Jarak Deteksi: %ld cm\n", jarak);
  Serial.printf("Berat Pakan: %d%%\n", beratPakan);
  
  Serial.println("--- STATUS KAMBING ---");
  Serial.printf("Kambing Hadir: %s\n", kambing_hadir ? "Ya" : "Tidak");
  Serial.printf("Status Kesehatan: %s\n", status_kesehatan.c_str());
  Serial.printf("Prediksi ML: %s\n", prediksiKesehatanML().c_str());
  
  Serial.println("--- JADWAL MAKAN ---");
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    Serial.printf("Jadwal %d (%02d:00): %s\n", 
                  i+1, jam_makan[i], 
                  sudah_makan_hari_ini[i] ? "Sudah Makan" : "Belum Makan");
  }
  
  Serial.println("=====================================\n");
}

void testLedBuzzer() {
  Serial.println("Testing LED dan Buzzer...");
  
  digitalWrite(LED_HIJAU, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_HIJAU, LOW);
  
  digitalWrite(LED_KUNING, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_KUNING, LOW);
  
  digitalWrite(LED_MERAH, HIGH);
  delay(500);
  digitalWrite(LED_MERAH, LOW);
  
  digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
  
  Serial.println("Test selesai!");
}