#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <ESP32Servo.h>

// =====================================================
// PIN CONFIGURATION
// =====================================================

// LDR
const int LDR_PIN = 34;

// Ultrasonic
const int TRIG_PIN = 5;
const int ECHO_PIN = 13;

// Outputs
const int LED_LAMP = 26;
const int LED_PUMP = 27;
const int BUZZER_PIN = 25;

// Gas MQ135
const int GAS_PIN = 35;

// Servo Door Lock
const int SERVO_PIN = 4;

// RFID RC522
#define SS_PIN 21
#define RST_PIN 22

// =====================================================
// OBJECTS
// =====================================================

MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
Servo doorServo;

// =====================================================
// THRESHOLD
// =====================================================

const int LDR_THRESHOLD = 2000;

const int WATER_THRESHOLD = 20;
const int FULL_THRESHOLD  = 5;

const int GAS_THRESHOLD = 2000;

// UID RFID WOKWI
String allowedUID = "C0 FF EE 99";

// =====================================================
// VARIABLES
// =====================================================

bool gasAlarm = false;
bool waterAlarm = false;

// =====================================================
// SETUP
// =====================================================

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  // INPUT
  pinMode(LDR_PIN, INPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  pinMode(GAS_PIN, INPUT);

  // OUTPUT
  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_LAMP, OUTPUT);
  pinMode(LED_PUMP, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);

  // RFID SPI
  SPI.begin(
    18, // SCK
    19, // MISO
    23, // MOSI
    21  // SS
  );

  rfid.PCD_Init();

  // Servo
  doorServo.attach(
    SERVO_PIN,
    500,
    2400
  );

  lockDoor();

  Serial.println();
  Serial.println("===== SMART HOME STARTED =====");
}

// =====================================================
// LOOP
// =====================================================

void loop() {

  cekRFID();

  kontrolLampu();

  kontrolAir();

  kontrolGas();

  updateBuzzer();

  delay(200);
}

// =====================================================
// RFID
// =====================================================

void cekRFID() {

  // cek kartu baru
  if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent()) {
    return;
  }

  // baca kartu
  if (!rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
    return;
  }

  String uid = "";

  for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {

    if (i > 0) {
      uid += " ";
    }

    String part = String(
      rfid.uid.uidByte[i],
      HEX
    );

    // tambahkan 0 jika 1 digit
    if (part.length() == 1) {
      part = "0" + part;
    }

    part.toUpperCase();

    uid += part;
  }

  Serial.print("RFID UID: ");
  Serial.println(uid);

  // cocokkan UID
  if (uid == allowedUID) {

    Serial.println("ACCESS GRANTED");

    openDoor();

    delay(3000);

    lockDoor();

  } else {

    Serial.println("ACCESS DENIED");

    // bunyi buzzer 3x
    for (int i = 0; i < 3; i++) {

      tone(BUZZER_PIN, 1500);

      delay(150);

      noTone(BUZZER_PIN);

      delay(150);
    }
  }

  rfid.PICC_HaltA();
  rfid.PCD_StopCrypto1();
}

// =====================================================
// SERVO
// =====================================================

void openDoor() {

  doorServo.write(90);

  Serial.println("Door Open");
}

void lockDoor() {

  doorServo.write(0);

  Serial.println("Door Locked");
}

// =====================================================
// LIGHT CONTROL
// =====================================================

void kontrolLampu() {

  int ldrValue = analogRead(LDR_PIN);

  Serial.print("LDR: ");
  Serial.println(ldrValue);

  // gelap -> lampu ON
  if (ldrValue > LDR_THRESHOLD) {

    digitalWrite(LED_LAMP, HIGH);

  } else {

    digitalWrite(LED_LAMP, LOW);
  }
}

// =====================================================
// WATER CONTROL
// =====================================================

void kontrolAir() {

  long distance = readDistance();

  Serial.print("Water Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");

  // air rendah -> pompa nyala
  if (distance > WATER_THRESHOLD) {

    digitalWrite(LED_PUMP, HIGH);

  } else {

    digitalWrite(LED_PUMP, LOW);
  }

  // tank penuh -> alarm
  waterAlarm = (distance <= FULL_THRESHOLD);
}

// =====================================================
// GAS CONTROL
// =====================================================

void kontrolGas() {

  int gasValue = analogRead(GAS_PIN);

  Serial.print("Gas: ");
  Serial.println(gasValue);

  gasAlarm = (gasValue > GAS_THRESHOLD);
}

// =====================================================
// BUZZER MANAGER
// =====================================================

void updateBuzzer() {

  // alarm gas prioritas utama
  if (gasAlarm) {

    tone(BUZZER_PIN, 2000);

    return;
  }

  // alarm air penuh
  if (waterAlarm) {

    tone(BUZZER_PIN, 1000);

    return;
  }

  noTone(BUZZER_PIN);
}

// =====================================================
// ULTRASONIC
// =====================================================

long readDistance() {

  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);

  delayMicroseconds(2);

  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);

  delayMicroseconds(10);

  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);

  long duration = pulseIn(
                    ECHO_PIN,
                    HIGH,
                    30000
                  );

  // timeout
  if (duration == 0) {
    return 999;
  }

  long distance =
    duration * 0.034 / 2;

  return distance;
}