// Dự án IOT: Mô phỏng cảm biến khí gas MQ2 trên ESP32
//
// Mã này mô phỏng cảm biến khí gas MQ2 và điều khiển màn hình LCD, các đèn LED,
// còi báo động và servo dựa trên mức khí gas được mô phỏng.
// Nó sử dụng một biến trở để thay thế cho cảm biến MQ2.

// Định danh cho dự án Blynk của bạn
#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPL6d1d_YO1X"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "ProjectGas"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "k3l0RL_9OiXOGJlLESeQvWkm94sB8YE2"

// Thư viện cần thiết cho WiFi và Blynk
#include <WiFi.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <ESP32Servo.h>
#include <BlynkSimpleEsp32.h>

// ----- Định nghĩa chân cắm -----
#define GAS_SENSOR_PIN 34   // Chân analog cho cảm biến (mô phỏng bằng biến trở)
#define BUZZER_PIN 2        // Chân cho còi báo động
#define RED_LED_PIN 23      // Chân cho đèn LED đỏ (Khí gas nguy hiểm)
#define GREEN_LED_PIN 19    // Chân cho đèn LED xanh (An toàn)
#define YELLOW_LED_PIN 18   // Chân cho đèn LED vàng (Cảnh báo)
#define SERVO_PIN 5         // Chân cho động cơ servo (GPIO5)

// ----- Cấu hình LCD -----
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Địa chỉ I2C, số cột, số hàng

// ----- Cấu hình Servo -----
Servo servo;

// ----- Tham số hệ thống -----
#define ADC_REF 3.3          // Điện áp tham chiếu ADC (Vôn)
#define ADC_RESOLUTION 4095  // Độ phân giải ADC 12-bit của ESP32
const float PPM_THRESHOLD_WARNING = 900.0;  // Mức PPM để kích hoạt cảnh báo
const float PPM_THRESHOLD_DANGER = 1800.0;  // Mức PPM để kích hoạt báo động nguy hiểm

// ----- Thông tin WiFi -----
char ssid[] = "Wokwi-GUEST"; // Tên WiFi của bạn
char password[] = "";   // Mật khẩu WiFi của bạn

// ----- Biến trạng thái -----
unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 500; // Kiểm tra cảm biến mỗi 500 mili giây

// ----- Khai báo hàm -----
float convertAnalogToPPM(int sensorValue);
void updateGasStatus(float ppm);

// ----- Hàm Setup -----
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);
  
  // Khởi tạo LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  
  // Cấu hình các chân I/O
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  pinMode(RED_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(GREEN_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(YELLOW_LED_PIN, OUTPUT);
  
  // Gắn servo vào chân và đặt vị trí ban đầu
  servo.attach(SERVO_PIN);
  servo.write(0); // Đặt servo về 0 độ ban đầu
  
  // Kết nối với Blynk (bao gồm cả kết nối WiFi)
  Blynk.begin(BLYNK_AUTH_TOKEN, ssid, password);
  
  // Hiển thị thông báo khởi động trên LCD
  lcd.setCursor(1, 0);
  lcd.print("May do khi gas");
  for (int a = 0; a <= 15; a++) {
    lcd.setCursor(a, 1);
    lcd.print(".");
    delay(100);
  }
  lcd.clear();
}

// ----- Vòng lặp chính -----
void loop() {
  Blynk.run(); // Chạy Blynk để xử lý các sự kiện
  
  unsigned long currentMillis = millis();
  
  // Sử dụng khoảng thời gian không chặn để kiểm tra cảm biến định kỳ
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    previousMillis = currentMillis;
    
    // Đọc cảm biến và chuyển đổi sang PPM
    int sensorValue = analogRead(GAS_SENSOR_PIN);
    float ppm = convertAnalogToPPM(sensorValue);
    
    // Cập nhật tất cả các đầu ra dựa trên giá trị PPM
    updateGasStatus(ppm);
  }
}

// ----- Các hàm tùy chỉnh -----

/**
 * @brief Chuyển đổi giá trị đọc analog từ cảm biến sang giá trị PPM.
 * @param sensorValue Giá trị analog thô (0-4095).
 * @return Giá trị PPM đã tính toán.
 * @note Đây là một chuyển đổi tuyến tính đơn giản cho mục đích mô phỏng.
 * Cảm biến MQ2 thực tế cần một đường cong hiệu chỉnh phức tạp hơn.
 */
float convertAnalogToPPM(int sensorValue) {
  float voltage = sensorValue * (ADC_REF / ADC_RESOLUTION);
  // Giả định mối quan hệ tuyến tính để mô phỏng.
  // Hệ số 1000 là một giá trị tùy ý để minh họa.
  float ppm = voltage * 1000;
  return ppm;
}

/**
 * @brief Cập nhật LCD, đèn LED, còi và servo dựa trên mức PPM của khí gas.
 * @param ppm Nồng độ khí gas hiện tại tính bằng phần triệu.
 */
void updateGasStatus(float ppm) {
  // Gửi giá trị PPM đến virtual pin V0 của Blynk
  Blynk.virtualWrite(V0, ppm);
  
  // Xóa và hiển thị PPM trên LCD
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Gas: ");
  lcd.print((int)ppm); // Chuyển sang int để hiển thị gọn hơn
  lcd.print("ppm");

  // Đặt lại tất cả các đầu ra về trạng thái ban đầu
  digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(GREEN_LED_PIN, LOW);
  digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, LOW);
  noTone(BUZZER_PIN);
  
  // Logic điều khiển đầu ra dựa trên ngưỡng PPM
  if (ppm >= PPM_THRESHOLD_DANGER) {
    // NGUY HIỂM: Nồng độ khí gas cao
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Nguy hiem!!!");
    digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
    tone(BUZZER_PIN, 200); // Kích hoạt còi báo động
    servo.write(90); // Mở van đến 90 độ
    Serial.println("Nguy hiem!");
    Blynk.virtualWrite(V1, "Nguy hiem!");
  } else if (ppm >= PPM_THRESHOLD_WARNING) {
    // CẢNH BÁO: Nồng độ khí gas trung bình
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("Canh bao ! ! !");
    digitalWrite(YELLOW_LED_PIN, HIGH);
    servo.write(45); // Mở van một phần
    Serial.println("Canh bao!");
    Blynk.virtualWrite(V1, "Canh bao!");
  } else {
    // AN TOÀN: Nồng độ khí gas thấp
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("An toan");
    digitalWrite(GREEN_LED_PIN, HIGH);
    servo.write(0); // Đóng van
    Serial.println("An toan");
    Blynk.virtualWrite(V1, "An toan");
  }
}