print("Hello, RP2040!")
from machine import Pin, PWM, ADC, I2C
import utime

from lcd_api import LcdApi
from pico_i2c_lcd import I2cLcd
from klass_ntc import NTC10K

# Параметры LCD
I2C_ADDR     = 0x27
I2C_NUM_ROWS = 2
I2C_NUM_COLS = 16

# Инициализация шины I2C (на GPIO 4 = SDA, GPIO 5 = SCL)
i2c = I2C(0, sda=machine.Pin(4), scl=machine.Pin(5), freq=400000)

# Создание объекта LCD
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, I2C_NUM_ROWS, I2C_NUM_COLS)
# Определение пользовательского символа — градус
degree_symbol = [
    0b00110,
    0b01001,
    0b01001,
    0b00110,
    0b00000,
    0b00000,
    0b00000,
    0b00000
]

# Загрузка символа градуса в CGRAM по индексу 0
lcd.custom_char(0, degree_symbol)
utime.sleep(1)

print("Starting LCD test")
# Вывод названия устройства
lcd.move_to(3, 0)
lcd.putstr("Kontr_ temp")
lcd.move_to(7,1)
lcd.putstr("v1.0")
utime.sleep(2)
lcd.clear()

# === Инициализация устройств (выбираем пины, совместимые с RP2040) ===

# Датчики температуры (аналоговые пины: GP26, GP27, GP28 → ADC0, ADC1, ADC2)
sensor1 = NTC10K(26)  # GP26 = ADC0
sensor2 = NTC10K(27)  # GP27 = ADC1

# Мотор (простое управление GPIO)
motor = Pin(9, Pin.OUT)  # GP9

# LED (индикатор тревоги)
led = Pin(10, Pin.OUT)   # GP10

# Buzzer (ШИМ на GP21)
buzzer_pin = Pin(21, Pin.OUT)
buzzer = PWM(buzzer_pin)
buzzer.freq(2000)  # Частота 2 кГц

# === Параметры сглаживания ===
WINDOW_SIZE = 15  # Окно сглаживания (секунды)
temp1_buffer = []  # Буфер для температур коллектора
temp2_buffer = []  # Буфер для температур батареи
buffer_ready = False
prev_temp_smooth = None

# Параметры управления
motor_state = False
last_utime = utime.time()

# Параметры плавного алгоритма
BASE_THRESHOLD = 15
SENSITIVITY = 2
MIN_ON_THRESHOLD = 5
MAX_ON_THRESHOLD = 20
MIN_OFF_THRESHOLD = 2

ALARM_TEMP = 79

# === Основной цикл ===
while True:
    current_utime = utime.time()
    
    # === 1. Получение RAW значений ===
    temp1_raw = sensor1.read_temp()
    temp2_raw = sensor2.read_temp()
    
    # === 2. Добавление в буферы ===
    temp1_buffer.append(temp1_raw)
    temp2_buffer.append(temp2_raw)
    
    # Ограничиваем размер буферов до WINDOW_SIZE
    if len(temp1_buffer) > WINDOW_SIZE:
        # Удаляем самый старый элемент (первый в списке)
        temp1_buffer.pop(0)
    if len(temp2_buffer) > WINDOW_SIZE:
        temp2_buffer.pop(0)
    
    # === 3. Проверка заполнения буфера ===
    if not buffer_ready and len(temp1_buffer) >= WINDOW_SIZE:
        buffer_ready = True
        print(f"Буфер температур заполнен ({WINDOW_SIZE} секунд), сглаживание активно")
    
    # === 4. Вычисление сглаженных значений ===
    # Используем все доступные элементы в буфере
    temp1_smooth = sum(temp1_buffer) / len(temp1_buffer)
    temp2_smooth = sum(temp2_buffer) / len(temp2_buffer)
    
    # === 5. Вычисление разницы температур ===
    if buffer_ready:
        # Используем полный буфер из WINDOW_SIZE элементов
        temp_diff = temp1_smooth - temp2_smooth
        diff_source = "smooth"
    else:
        # Используем RAW значения, пока буфер не заполнился
        temp_diff = temp1_raw - temp2_raw
        diff_source = "raw"
    
    # === 6. Отображение на LCD ===
    # Коллектор (строка 0)
    lcd.move_to(0, 0)
    if buffer_ready:
        lcd.putstr(f"Tk:{temp1_smooth:.1f}{chr(0)}")
    else:
        # Показываем RAW и индикатор калибровки
        remaining = WINDOW_SIZE - len(temp1_buffer)
        # Форматируем так, чтобы всегда было 2 символа для обратного отсчета
        lcd.putstr(f"Tk:{temp1_raw:.1f} {remaining:2d}")
    
    # Батарея (строка 1)
    lcd.move_to(0, 1)
    if buffer_ready:
        lcd.putstr(f"Tb:{temp2_smooth:.1f}{chr(0)}")
    else:
        lcd.putstr(f"Tb:{temp2_raw:.1f}{chr(0)} ")
    
    # Разница температур (позиция 9,0)
    lcd.move_to(9, 0)
    lcd.putstr(f"Dif:{temp_diff:2.0f}{chr(0)}")
    
    # === 7. Вычисление скорости нагрева ===
    dt = current_utime - last_utime
    if dt > 0 and prev_temp_smooth is not None:
        heating_rate = (temp1_smooth - prev_temp_smooth) / dt
    else:
        heating_rate = 0
    
    # Инициализация prev_temp_smooth при первом запуске
    if prev_temp_smooth is None:
        prev_temp_smooth = temp1_smooth
    
    # === 8. ПЛАВНЫЙ АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ===
    # Расчет динамического порога включения
    on_threshold = BASE_THRESHOLD - (heating_rate * SENSITIVITY)
    on_threshold = max(MIN_ON_THRESHOLD, min(MAX_ON_THRESHOLD, on_threshold))
    
    # Динамический порог выключения
    off_threshold = max(MIN_OFF_THRESHOLD, on_threshold - 5)
    
    # === 9. Отображение режима на LCD ===
    lcd.move_to(9, 1)
    if not buffer_ready:
        # Режим калибровки
        remaining = WINDOW_SIZE - len(temp1_buffer)
        mode_str = f"Cal{remaining:2d}"
    elif heating_rate > 2:
        mode_str = "Fast  "
    elif heating_rate > 0.5:
        mode_str = "Medium"
    else:
        mode_str = "Slow  "
    lcd.putstr(mode_str)

    # === 10. Управление мотором (используем temp_diff) ===
    if not motor_state and temp_diff > on_threshold:
        motor.on()
        motor_state = True
    elif motor_state and temp_diff <= off_threshold:
        motor.off()
        motor_state = False

    # === 11. Тревога (используем RAW значение для быстрой реакции) ===
    alarm = temp1_raw >= ALARM_TEMP
    led.value(alarm)
    buzzer.duty_u16(32768 if alarm else 0)

    # === 12. Вывод диагностики ===
    print("\n" + "="*50)
    print(f"Буфер: {len(temp1_buffer)}/{WINDOW_SIZE} | Источник: {diff_source}")
    print(f"Режим: {mode_str} | Нагрев: {heating_rate:.2f}°C/сек")
    print(f"RAW:      {temp1_raw:.1f}°C / {temp2_raw:.1f}°C")
    print(f"Smooth:   {temp1_smooth:.1f}°C / {temp2_smooth:.1f}°C")
    print(f"Разница:  {temp_diff:.1f}°C | Пороги: ВКЛ>{on_threshold:.1f}°C, ВЫКЛ<={off_threshold:.1f}°C")
    print(f"Мотор:    {'ВКЛ' if motor_state else 'ВЫКЛ'}")
    print(f"Тревога:  {'АКТИВНА' if alarm else '---'} (по RAW: {temp1_raw:.1f}°C)")
    print("="*50)

    # === 13. Обновление переменных для следующего цикла ===
    prev_temp_smooth = temp1_smooth
    last_utime = current_utime
    utime.sleep(1)