#include <Arduino.h>
#include <math.h>

// Pinos de saída PWM
const uint8_t PWM_PINS[3] = { D3, D5, D6 };
const uint8_t ADC_PINS[3] = { A0, A1, A2 };

// Parâmetros
#define F_SINE_HZ 60.0f   // Frequência fundamental
#define  DOIS_PI 6.28318530718f 
#define  DT_SINE_MS 1.0f   // Atualiza seno a cada 1 ms (~1 kHz)
#define PWM_TOP 200    // Resolução do PWM por software
#define TICK_US 10      // Passo do PWM em microssegundos -> f_pwm ≈ 500 Hz

// Defasagens (rad)
const float DEFASAGEM_A = 0.0f;
const float DEFASAGEM_B = -2.0f * PI / 3.0f;  // -120°
const float DEFASAGEM_C =  2.0f * PI / 3.0f;  // +120°

volatile uint16_t pwmCount = 0;
int dutyCount[3] = {0, 0, 0};

unsigned long lastPwmTickUs   = 0;
unsigned long lastSineTickUs  = 0;
unsigned long lastPrintMs     = 0;
float theta = 0.0f;

void setup() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(PWM_PINS[i], OUTPUT);
    digitalWrite(PWM_PINS[i], LOW);
  }
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  const unsigned long nowUs = micros();
  const unsigned long nowMs = millis();

  // 1) Atualização da senóide e leitura dos potenciômetros (~1 ms)
  if (nowUs - lastSineTickUs >= (unsigned long)(DT_SINE_MS * 1000.0f)) {
    lastSineTickUs += (unsigned long)(DT_SINE_MS * 1000.0f);

    // Leitura dos potenciômetros e normalização [0..1]
    float A[3];
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      int raw = analogRead(ADC_PINS[i]);   // 0..4095 (12 bits)
      A[i] = constrain(raw / 4095.0f, 0.0f, 1.0f);
    }

    // Cálculo dos senos trifásicos com defasagem
    float seno_A = sinf(theta + DEFASAGEM_A);
    float seno_B = sinf(theta + DEFASAGEM_B);
    float seno_C = sinf(theta + DEFASAGEM_C);

    // Mapeamento para duty (0..1)
    float duty[3] = {
      0.5f + 0.5f * A[0] * seno_A,
      0.5f + 0.5f * A[1] * seno_B,
      0.5f + 0.5f * A[2] * seno_C
    };

    // Saturação e conversão para contagem (0..PWM_TOP)
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      duty[i] = constrain(duty[i], 0.0f, 1.0f);
      dutyCount[i] = (int)(duty[i] * PWM_TOP);
    }

    // Avança ângulo (Δθ = 2π f Δt)
    theta += DOIS_PI * F_SINE_HZ * (DT_SINE_MS / 1000.0f);
    if (theta > DOIS_PI) theta -= DOIS_PI;

    // 2) Impressão das senoides no Serial Plotter (a cada 10ms para suavizar gráfico)
    if (nowMs - lastPrintMs >= 10) {
      lastPrintMs = nowMs;
      Serial.print(seno_A, 3); Serial.print(",");
      Serial.print(seno_B, 3); Serial.print(",");
      Serial.println(seno_C, 3);
    }
  }

  // 3) PWM por software (a cada TICK_US)
  if (nowUs - lastPwmTickUs >= TICK_US) {
    lastPwmTickUs += TICK_US;
    pwmCount++;
    if (pwmCount >= PWM_TOP) pwmCount = 0;

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      digitalWrite(PWM_PINS[i], (pwmCount < dutyCount[i]) ? HIGH : LOW);
    }
  }
}