# main.py - 环境监测系统主程序（修正管脚版）
from machine import Pin, I2C, ADC
import time
from ssd1306 import SSD1306_I2C
from mqx import MQX
from dht22 import DHT22

# ======================================== 硬件配置（修正后管脚）=========================================
# OLED屏幕（I2C接口）
i2c_oled = I2C(0, scl=Pin(1), sda=Pin(0))  # 按实际接线修改引脚
oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c_oled, addr=0x3C, external_vcc=False)  # 修正参数顺序

# MQ-2气体传感器 - 修正为原MQ系列管脚
mq2_ao_pin = ADC(Pin(26))  # 修正为ADC0(GPIO26)
mq2_ao_pin.atten(ADC.ATTN_11DB)  # 支持0-3.3V输入
mq2_do_pin = Pin(5, Pin.IN)      # 修正为GPIO5

# 火焰传感器 - 新增管脚（原配置未涉及，使用GPIO3）
flame_do_pin = Pin(3, Pin.IN)  # 保持原定义（未冲突）

# DHT22温湿度传感器 - 修正为原DHT管脚
dht_pin = Pin(4, Pin.IN, Pin.PULL_UP)  # 修正为GPIO4
dht_sensor = DHT22(dht_pin, state_machine_id=0)  # 使用状态机0

# 报警装置（LED或蜂鸣器）- 修正为原报警灯管脚
alarm_pin = Pin(15, Pin.OUT, value=0)  # 修正为GPIO15，低电平不报警

# ======================================== 配置参数 =========================================
# 报警阈值（根据实际环境校准）
MQ2_AO_THRESHOLD = 2.0  # MQ-2模拟量报警阈值（V）
ALARM_COOLDOWN = 2000   # 报警冷却时间（ms），避免频繁切换
REFRESH_INTERVAL = 1000 # 数据刷新间隔（ms）

# ======================================== 全局变量 =========================================
last_alarm_time = 0  # 上次报警时间戳

# ======================================== MQ-2回调函数 =========================================
def mq2_irq_callback(voltage):
    """MQ-2传感器中断回调（用于紧急情况处理）"""
    global last_alarm_time
    current_time = time.ticks_ms()
    if voltage > MQ2_AO_THRESHOLD and time.ticks_diff(current_time, last_alarm_time) > ALARM_COOLDOWN:
        print(f"紧急报警：气体浓度超标！电压={voltage:.2f}V")
        last_alarm_time = current_time

# 初始化MQ-2传感器
mq2_sensor = MQX(
    adc=mq2_ao_pin,
    comp_pin=mq2_do_pin,
    user_cb=mq2_irq_callback,
    rl_ohm=10000,  # 10kΩ负载电阻
    vref=3.3,
    irq_trigger=Pin.IRQ_FALLING  # DO引脚低电平触发中断（气体超标）
)
mq2_sensor.select_builtin("MQ2")  # 使用内置MQ-2多项式

# ======================================== 工具函数 =========================================
def clear_oled():
    """清空OLED屏幕"""
    oled.fill(0)
    oled.show()

def display_data(gas_ppm, temp, humi, alarm_state):
    """在OLED上显示监测数据"""
    clear_oled()
    # 气体浓度
    oled.text(f"Gas: {gas_ppm:.1f} ppm", 0, 0)
    # 温湿度
    oled.text(f"Temp: {temp:.1f}C" if temp else "Temp: --", 0, 16)
    oled.text(f"Humi: {humi:.1f}%" if humi else "Humi: --", 0, 32)
    # 报警状态
    oled.text("ALARM!" if alarm_state else "Normal", 0, 48)
    oled.show()

# ======================================== 主循环 =========================================
def main():
    global last_alarm_time
    print("系统启动中...")
    oled.text("Initializing...", 0, 24)
    oled.show()
    time.sleep(2)
    clear_oled()
    
    try:
        while True:
            current_time = time.ticks_ms()
            
            # 读取传感器数据
            # 1. MQ-2气体传感器（3次采样平均）
            gas_ppm = mq2_sensor.read_ppm(samples=3, delay_ms=100)
            mq2_voltage = mq2_sensor.last_voltage  # 获取最新电压
            mq2_do_state = mq2_do_pin.value()      # DO引脚状态（0=超标，1=正常）
            
            # 2. 火焰传感器
            flame_state = flame_do_pin.value()     # 1=检测到火焰，0=正常
            
            # 3. DHT22温湿度（避免频繁读取）
            temp, humi = dht_sensor.get_temperature_and_humidity()
            
            # 判断报警条件
            alarm_condition = (
                (mq2_do_state == 0) or                # MQ-2数字输出报警
                (mq2_voltage > MQ2_AO_THRESHOLD) or   # MQ-2模拟量超标
                (flame_state == 1)                    # 检测到火焰
            )
            
            # 报警逻辑（带冷却）
            if alarm_condition:
                last_alarm_time = current_time
                alarm_pin.value(1)  # 触发报警
            else:
                if time.ticks_diff(current_time, last_alarm_time) > ALARM_COOLDOWN:
                    alarm_pin.value(0)  # 解除报警
            
            # 显示数据（处理异常值）
            gas_ppm = gas_ppm if not float('nan') else 0.0
            display_data(gas_ppm, temp, humi, alarm_condition)
            
            # 串口打印调试信息
            print(f"[ {time.localtime()[3]:02d}:{time.localtime()[4]:02d}:{time.localtime()[5]:02d} ]")
            print(f"气体: {gas_ppm:.1f}ppm (电压: {mq2_voltage:.2f}V, DO: {mq2_do_state})")
            print(f"温湿度: {temp:.1f}C / {humi:.1f}%" if temp and humi else "温湿度: 读取失败")
            print(f"火焰: {'检测到' if flame_state else '正常'}, 报警: {'触发' if alarm_condition else '未触发'}\n")
            
            time.sleep_ms(REFRESH_INTERVAL)
            
    except KeyboardInterrupt:
        # 手动停止程序
        clear_oled()
        oled.text("System Stopped", 0, 24)
        oled.show()
        mq2_sensor.deinit()  # 释放MQ-2资源
        alarm_pin.value(0)   # 关闭报警
        print("程序已手动停止")

if __name__ == "__main__":
    main()