# L01 transportband


# --- Imports ---
from machine import Pin, I2C, PWM
from display import Display
from rotary import Rotary
from steppermotor import StepperMotor
from time import sleep_ms
import settings  # importeer settings module voor laden en opslaan van instellingen 


# --- Constanten en configuratie ---
MOTORS_HALF_STEP = False  # Gebruik half-step voor soepelere beweging (False voor meer koppel)

# --- Configuratie ---
# knoppen pins
button1_pin = 15  # knop 1
button2_pin = 4  # knop 2 (GPIO2 vermijden - heeft interne pull-down)
button3_pin = 16  # knop 3
button4_pin = 17  # knop 4
# rotary encoder pins
rotary_key_pin = 5  # rotary encoder knop
rotary_s1_pin = 18  # rotary encoder clk
rotary_s2_pin = 19  # rotary encoder dt
# ULN2003 driver pins
uln2003_in1_pin = 25  # IN1
uln2003_in2_pin = 26  # IN2
uln2003_in3_pin = 27  # IN3
uln2003_in4_pin = 14  # IN4
# buzzer pin
buzzer_pin = 13  # buzzer pin
# I2C pins voor display
scl_pin = 22
sda_pin = 21
# Stappenmotor parameters
steps_per_rev = 200  # aantal stappen per omwenteling
step_delay = 3  # milliseconden tussen stappen (28BYJ-48 is traag)
# Posities in stappen
position_start = 0  # start positie
position_1 = 1000  # positie 1 1000 stappen
position_2 = 2000  # positie 2 2000 stappen
# Rotary encoder instellingen
rotary_degrees_per_click = 1  # graden per rotary klik
rotary_steps_per_click = 1 # steps per rotary klik
# Calibration flag
calibrated = False  # Flag om aan te geven of kalibratie is voltooid




# --- Initialisatie hardware ---
# Knoppen initialiseren
button1 = Pin(button1_pin, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
button2 = Pin(button2_pin, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
button3 = Pin(button3_pin, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
button4 = Pin(button4_pin, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
# Rotary initialiseren
rotary = Rotary(rotary_s1_pin, rotary_s2_pin, rotary_key_pin)
# Stappenmotor initialiseren (half_step=True voor soepel, False voor meer koppel)
motor = StepperMotor(
    uln2003_in1_pin,
    uln2003_in2_pin,
    uln2003_in3_pin,
    uln2003_in4_pin,
    half_step=MOTORS_HALF_STEP,
    step_delay=step_delay
)
# Buzzer initialiseren
buzzer = PWM(Pin(buzzer_pin), freq=1000, duty=0)  # buzzer uit
# Display initialiseren (framerate=10: max 10 updates per seconde)
display = Display(scl_pin, sda_pin, framerate=10)





# --- Functies ---
def beep(duration_ms=100, freq=1000):
    """Laat de buzzer piepen voor een bepaalde duur."""
    buzzer.freq(freq)
    buzzer.duty(512)  # 50% duty cycle
    sleep_ms(duration_ms)
    buzzer.duty(0)  # buzzer uit


def calibrate():
    """Kalibreer de transportband door naar de startpositie te gaan."""
    global calibrated

    display.message("Kalibreren...")

    # Beweeg CCW totdat knop 1 wordt ingedrukt (of al ingedrukt is)
    max_steps = 3000  # veiligheidsgrens
    steps_taken = 0

    while button1.value() == 1 and steps_taken < max_steps:
        motor._do_step(-1)  # CCW richting
        sleep_ms(step_delay)
        steps_taken += 1

    motor.off()

    # Check of startpositie bereikt is
    calibrated = button1.value() == 0
    if calibrated:
        print("btn1")
        motor.reset_position()
        display.message("Gekalibreerd!")
        beep(200, 1500)
    else:
        print("timeout")
        display.message("FOUT: geen start positie")
        beep(500, 500)


def update_display():
    """Update het display met de huidige status."""
    display.message(f"Current position\nSteps: {motor.position}\nDegrees: {motor.degrees:.1f}°")


# --- Hoofdprogramma ---
def main():
    
    # Laad instellingen
    settings_data = settings.load_settings()
    global position_start, position_1, position_2
    position_start = settings_data["position_start"]
    position_1 = settings_data["position_1"]
    position_2 = settings_data["position_2"]
    
    """Hoofdprogramma loop."""

    display.message("Transportband")
    sleep_ms(1000)

    # Kalibratie bij opstarten
    calibrate()
    sleep_ms(500)
    update_display()

    # Hoofdloop
    while True:
        # 1. Input verwerken
        # Rotary encoder: draai motor in dezelfde richting
        if rotary.rotary_turned:
            print("rotary")
            steps = rotary_steps_per_click * rotary.rotary_direction
            motor.set_target_relative(steps)
            rotary.rotary_turned = False

        # Knop 2: ga naar startpositie
        if button2.value() == 0:
            print("btn2")
            beep(50)
            motor.set_target(position_start)
            sleep_ms(200)  # debounce

        # Knop 3: ga naar positie 1 (1000 stappen)
        if button3.value() == 0:
            print("btn3")
            beep(50)
            motor.set_target(position_1)
            sleep_ms(200)  # debounce

        # Knop 4: ga naar positie 2 (2000 stappen)
        if button4.value() == 0:
            print("btn4")
            beep(50)
            motor.set_target(position_2)
            sleep_ms(200)  # debounce

        # 2. Motor update: voer één stap uit richting doelpositie
        stepped = motor.update()

        # 3. Status update
        # Beep en display wanneer motor doelpositie bereikt
        if stepped and not motor.is_moving:
            beep(50)
            display.message(f"Current position\nSteps: {motor.position}\nDegrees: {motor.degrees:.1f}°", force=True)

        # Display update (framerate beperkt)
        if motor.is_moving:
            display.message(f"-> {motor.target_position}\nPos: {motor.position}")


# Start het programma
if __name__ == "__main__": 
    main()