import math
import time
import gc
from machine import Pin, I2C
from i2c_lcd import I2cLcd
import ssd1306

# --- Keypad ---
class Keypad:
    def __init__(self, rows, cols, keys):
        self.rows = [Pin(p, Pin.OUT) for p in rows]
        self.cols = [Pin(p, Pin.IN, Pin.PULL_UP) for p in cols]  # PULL_UP
        self.keys = keys

    def get_key(self):
        for r_idx, row in enumerate(self.rows):
            row.value(0)                    # activo en bajo
            for c_idx, col in enumerate(self.cols):
                if not col.value():         # detecta 0 en lugar de 1
                    time.sleep_ms(20)       # debounce
                    if not col.value():     # confirma
                        row.value(1)
                        return self.keys[r_idx][c_idx]
            row.value(1)
        return None

# --- Asistente Matemático ---
class AsistenteMatematico:
    def __init__(self):
        self.operaciones = {
            'sin': math.sin, 'cos': math.cos, 'tan': math.tan,
            'sqrt': math.sqrt, 'pi': math.pi, 'e': math.e, 'pow': pow
        }

    def resolver(self, expresion):
        try:
            expresion = expresion.replace('^', '**')
            resultado = eval(expresion, {"__builtins__": {}}, self.operaciones)
            return round(resultado, 4) if isinstance(resultado, float) else resultado
        except ZeroDivisionError:
            return "Err:Div/0"
        except Exception:
            return "Err:Sintaxis"
        finally:
            gc.collect()

# --- Hardware I2C compartido ---
i2c = I2C(0, sda=Pin(21), scl=Pin(22), freq=400000)

devices = i2c.scan()
print("I2C encontrados:", [hex(d) for d in devices])

# LCD1602 en 0x27
lcd = I2cLcd(i2c, 0x27, 2, 16)
lcd.backlight_on()

# OLED SSD1306 en 0x3C
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# --- Historial (últimas 3 operaciones para el OLED) ---
historial = []

def agregar_historial(expresion, resultado):
    entrada = f"{expresion}={resultado}"
    historial.append(entrada)
    if len(historial) > 3:
        historial.pop(0)

# --- Funciones de display ---
def lcd_mostrar(linea1, linea2=""):
    lcd.clear()
    lcd.move_to(0, 0)
    lcd.putstr(linea1[:16])
    if linea2:
        lcd.move_to(0, 1)
        lcd.putstr(linea2[:16])

def oled_mostrar(estado, consulta="", resultado=""):
    oled.fill(0)
    # Título / estado
    oled.text(estado[:16], 0, 0)
    # Separador con fill_rect (barra de 1px de alto)
    oled.fill_rect(0, 10, 128, 1, 1)
    # Expresión actual
    if consulta:
        oled.text(consulta[:16], 0, 14)
    # Resultado
    if resultado:
        oled.text(str(resultado)[:16], 0, 26)
    # Separador historial
    oled.fill_rect(0, 38, 128, 1, 1)
    oled.text("Hist:", 0, 41)
    for i, entrada in enumerate(historial[-2:]):
        oled.text(entrada[:16], 0, 51 + i * 10)
    oled.show()

def mostrar(linea1, linea2="", estado_oled="", consulta_oled="", resultado_oled=""):
    print(f"LCD> {linea1} | {linea2}")
    lcd_mostrar(linea1, linea2)
    oled_mostrar(
        estado_oled or linea1,
        consulta_oled,
        resultado_oled
    )

# --- Teclado ---
FILAS    = [18, 5, 17, 16]
COLUMNAS = [4, 0, 2, 15]
TECLAS   = [
    ['1', '2', '3', '/'],
    ['4', '5', '6', '*'],
    ['7', '8', '9', '-'],
    ['C', '0', '=', '+']
]
teclado   = Keypad(FILAS, COLUMNAS, TECLAS)
asistente = AsistenteMatematico()

# --- Pantalla de bienvenida ---
consulta_actual = ""
lcd_mostrar("Calculadora IA", "Listo!")
oled.fill(0)
oled.text("Calculadora IA", 0, 0)
oled.fill_rect(0, 10, 128, 1, 1)   # <-- reemplaza hline
oled.text("Ingresa una", 0, 20)
oled.text("expresion...", 0, 32)
oled.fill_rect(0, 44, 128, 1, 1)   # <-- reemplaza hline
oled.text("LCD + OLED", 19, 52)
oled.show()
time.sleep(2)

lcd_mostrar("")
oled_mostrar("Esperando...", "", "")

# --- Loop principal ---
while True:
    tecla = teclado.get_key()

    if tecla:
        if tecla == '=':
            if consulta_actual:
                # Calculando...
                lcd_mostrar(consulta_actual, "Calculando...")
                oled_mostrar("Calculando...", consulta_actual, "")
                time.sleep(0.3)

                resultado = asistente.resolver(consulta_actual)

                # Mostrar resultado en ambas pantallas
                lcd_mostrar(consulta_actual, f"={resultado}")
                oled_mostrar("Resultado:", consulta_actual, f"={resultado}")

                # Guardar en historial
                agregar_historial(consulta_actual, resultado)

                # El resultado se convierte en nueva entrada
                consulta_actual = str(resultado)

        elif tecla == 'C':
            consulta_actual = ""
            lcd_mostrar("Borrado", "")
            oled_mostrar("Borrado", "", "")
            time.sleep(0.5)
            lcd_mostrar("")
            oled_mostrar("Esperando...", "", "")

        else:
            consulta_actual += tecla
            lcd_mostrar(consulta_actual)
            oled_mostrar("Entrada:", consulta_actual, "")

    time.sleep(0.05)