#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <DHT.h>

// -------------------------- 硬件引脚配置（严格匹配官方接线）--------------------------
// OLED屏幕参数（0.96寸128x64，I2C通信）
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);
bool oled_available = false;  // 标记OLED是否初始化成功

// 气体传感器（Wokwi官方4引脚型号：AO=模拟输出，DO=数字报警）
#define GAS_AO_PIN 35  // AO接ADC引脚，无需额外电阻（官方推荐）
#define GAS_DO_PIN 15  // DO接数字引脚，用于阈值报警

// DHT22温湿度传感器
#define DHT_PIN 14
#define DHT_TYPE DHT22
DHT dht(DHT_PIN, DHT_TYPE);

// 气体监测参数（参考官方示例，可按需调整）
#define GAS_SAFE_PERCENT 50  // 安全浓度阈值（0-100%）
bool gas_alarm_state = false;  // 气体报警状态（true=异常，false=正常）

void setup() {
  // 初始化串口（调试用，波特率115200）
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);  // 等待Wokwi仿真环境稳定（官方示例推荐延时）

  // 1. 初始化气体传感器（DO引脚设为输入模式）
  pinMode(GAS_DO_PIN, INPUT);
  Serial.println("✅ 气体传感器就绪（AO=35, DO=15）");

  // 2. 初始化DHT22温湿度传感器
  dht.begin();
  Serial.println("✅ DHT22温湿度传感器就绪（引脚14）");

  // 3. 初始化OLED显示屏（I2C引脚SDA=18, SCL=19）
  Wire.begin(18, 19);
  if (display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {  // 0x3C是OLED默认I2C地址
    oled_available = true;
    display.clearDisplay();
    display.setTextColor(SSD1306_WHITE);  // OLED单色反显，白色字体可见
    display.setTextSize(1);
    display.setCursor(0, 0);
    display.print("Wokwi官方气体监测");
    display.setCursor(0, 16);
    display.print("系统初始化中...");
    display.display();
    Serial.println("✅ OLED显示屏就绪（SDA=18, SCL=19）");
  } else {
    Serial.println("❌ OLED初始化失败，检查I2C接线");
  }

  // 打印操作指南（官方特性说明）
  Serial.println("\n📌 操作说明：");
  Serial.println("1. 点击气体传感器 → 拖「Gas Level」调浓度（0-100%）");
  Serial.println("2. 拖「Potentiometer」调DO报警阈值（逆时降低，顺时升高）");
  Serial.println("3. 点击DHT22 → 直接修改温湿度值");
  delay(2000);  // 停留2秒让用户看清指南
}

void loop() {
  // -------------------------- 1. 读取气体传感器数据（遵循官方特性）--------------------------
  // AO引脚：读取模拟浓度（0-4095），映射为0-100%（官方推荐显示格式）
  int gas_ao_raw = analogRead(GAS_AO_PIN);
  int gas_concentration = map(gas_ao_raw, 0, 4095, 0, 100);
  gas_concentration = constrain(gas_concentration, 0, 100);  // 限制范围，避免异常值

  // DO引脚：读取数字报警状态（官方规则：低电平=浓度超标，高电平=正常）
  gas_alarm_state = (digitalRead(GAS_DO_PIN) == LOW) ? true : false;

  // -------------------------- 2. 读取DHT22温湿度数据--------------------------
  float temp = dht.readTemperature();  // 温度（℃）
  float hum = dht.readHumidity();      // 湿度（%）
  // 处理DHT22读取失败的情况（返回NaN时标记为错误）
  if (isnan(temp) || isnan(hum)) {
    temp = NAN;
    hum = NAN;
  }

  // -------------------------- 3. 串口打印实时数据（调试用）--------------------------
  Serial.println("\n===== 实时监测数据 =====");
  Serial.print("🔬 气体浓度：");
  Serial.print(gas_concentration);
  Serial.println(" %");
  Serial.print("⚠️  报警状态：");
  Serial.println(gas_alarm_state ? "异常（浓度超标）" : "正常");
  Serial.print("🌡️  环境温度：");
  Serial.println(isnan(temp) ? "读取失败" : String(temp, 1) + " °C");
  Serial.print("💧 环境湿度：");
  Serial.println(isnan(hum) ? "读取失败" : String(hum, 1) + " %");

  // -------------------------- 4. OLED显示数据（直观可视化）--------------------------
  if (oled_available) {
    display.clearDisplay();  // 清空屏幕，避免重影

    // 第1行：标题
    display.setCursor(0, 0);
    display.setTextSize(1);
    display.print("气体+温湿度监测");

    // 第2行：气体浓度
    display.setCursor(0, 16);
    display.print("气体：");
    display.print(gas_concentration);
    display.print("%");

    // 第3行：报警状态（异常标⚠️，正常标✅，直观区分）
    display.setCursor(0, 32);
    display.print("状态：");
    if (gas_alarm_state) {
      display.print("⚠️  异常");
    } else {
      display.print("✅ 正常");
    }

    // 第4行：温湿度（失败显示Err）
    display.setCursor(0, 48);
    display.print("温：");
    display.print(isnan(temp) ? "Err" : String(temp, 1) + "C");
    display.print(" 湿：");
    display.print(isnan(hum) ? "Err" : String(hum, 1) + "%");

    display.display();  // 刷新屏幕，显示最新数据
  }

  delay(1500);  // 1.5秒刷新一次，平衡实时性和系统稳定性
}