import network
import time
import machine
import dht
import urequests

from machine import Pin, ADC, I2C
from umqtt.simple import MQTTClient

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# WIFI
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
WIFI_SSID = "SEU_WIFI"
WIFI_PASS = "SENHA_WIFI"

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# MQTT PRIVADO
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
MQTT_BROKER = "192.168.0.10"   # IP DO PC COM NODE-RED/MQTT
MQTT_PORT = 1883

MQTT_USER = "gustavo"
MQTT_PASS = "123456"

MQTT_CLIENT_ID = b"esp32_estacao_gustavo"

MQTT_TOPIC = b"gustavo/estacao_meteo/dados"

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# OPEN WEATHER
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
OWM_API_KEY = "SUA_API_KEY"

OWM_CIDADE = "Sao Paulo,BR"

OWM_URL = (
    "http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q={}"
    "&appid={}&units=metric"
).format(
    OWM_CIDADE.replace(" ", "%20"),
    OWM_API_KEY
)

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# I2C / OLED
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
i2c = I2C(
    0,
    scl=Pin(22),
    sda=Pin(21),
    freq=400000
)

print("Escaneando I2C...")

devs = i2c.scan()

print("I2C:", [hex(d) for d in devs])

oled = None
oled_ok = False

if devs:

    try:

        from ssd1306 import SSD1306_I2C

        oled = SSD1306_I2C(
            128,
            64,
            i2c,
            addr=devs[0]
        )

        oled_ok = True

        print("OLED OK")

    except Exception as e:

        print("OLED ERRO:", e)

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# SENSORES
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
sensor_dht = dht.DHT22(Pin(15))

sensor_ldr = ADC(Pin(34))
sensor_ldr.atten(ADC.ATTN_11DB)

sensor_gas = ADC(Pin(35))
sensor_gas.atten(ADC.ATTN_11DB)

botao = Pin(13, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

led = Pin(26, Pin.OUT)
led.value(0)

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# VARIAVEIS
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
tela_atual = 0
TOTAL_TELAS = 4

ultimo_clique = 0
ultimo_mqtt = 0
ultimo_dht = 0
ultimo_owm = 0
ultimo_pisca = 0

pisca_estado = 0

client = None

wifi_ok = False
mqtt_ok = False

temp = 25.0
umid = 60.0
luz = 0
gas = 0
hi = 25.0

conforto = "Regular"

pressao = 0
previsao = "Aguardando"

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# OLED
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def oled_msg(l1, l2="", l3=""):

    if not oled_ok:
        return

    oled.fill(0)

    oled.text(l1[:16], 0, 10)

    if l2:
        oled.text(l2[:16], 0, 26)

    if l3:
        oled.text(l3[:16], 0, 42)

    oled.show()

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# WIFI
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def conectar_wifi():

    global wifi_ok

    print("Conectando WiFi...")

    oled_msg("Conectando", "WiFi...")

    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)

    wlan.active(True)

    wlan.connect(
        WIFI_SSID,
        WIFI_PASS
    )

    for _ in range(20):

        if wlan.isconnected():

            wifi_ok = True

            ip = wlan.ifconfig()[0]

            print("WiFi OK:", ip)

            oled_msg("WiFi OK", ip)

            time.sleep(1)

            return

        time.sleep(0.5)

    print("WiFi ERRO")

    oled_msg("WiFi ERRO")

    time.sleep(1)

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# MQTT
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def conectar_mqtt():

    global client
    global mqtt_ok

    try:

        print("Conectando MQTT...")

        client = MQTTClient(
            MQTT_CLIENT_ID,
            MQTT_BROKER,
            port=MQTT_PORT,
            user=MQTT_USER,
            password=MQTT_PASS,
            keepalive=60
        )

        client.connect()

        mqtt_ok = True

        print("MQTT OK")

    except Exception as e:

        mqtt_ok = False

        print("MQTT ERRO:", e)

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# CALCULOS
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def calcular_conforto(t, h):

    if t < 20:
        return "Frio"

    elif 20 <= t <= 27 and 40 <= h <= 60:
        return "Ideal"

    elif t > 35:
        return "Perigo"

    elif t > 30:
        return "Quente"

    return "Regular"


def calcular_hi(t, h):

    if t < 27:
        return round(t, 1)

    v = (
        -8.784695
        + 1.61139411 * t
        + 2.3385549 * h
        - 0.14611605 * t * h
        - 0.012308094 * t * t
        - 0.016424828 * h * h
        + 0.002211732 * t * t * h
        + 0.00072546 * t * h * h
        - 0.000003582 * t * t * h * h
    )

    return round(v, 1)


def calcular_previsao(p):

    if p == 0:
        return "Sem dados"

    if p >= 1022:
        return "Sol"

    elif p >= 1013:
        return "Nublado"

    elif p >= 1003:
        return "Chuva"

    return "Tempestade"

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# OPEN WEATHER
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def consultar_owm():

    global pressao
    global previsao

    try:

        print("Consultando clima...")

        r = urequests.get(OWM_URL)

        if r.status_code == 200:

            d = r.json()

            pressao = d["main"]["pressure"]

            previsao = calcular_previsao(
                pressao
            )

            print("OWM:", pressao)

        r.close()

    except Exception as e:

        print("OWM ERRO:", e)

        previsao = "Sem dados"

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# LED
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def controlar_led(alerta, agora):

    global ultimo_pisca
    global pisca_estado

    if alerta:

        if time.ticks_diff(
            agora,
            ultimo_pisca
        ) > 300:

            pisca_estado = 1 - pisca_estado

            led.value(pisca_estado)

            ultimo_pisca = agora

    else:

        led.value(0)

        pisca_estado = 0

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# OLED TELAS
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
def exibir_oled(alerta):

    if not oled_ok:
        return

    oled.fill(0)

    if alerta:

        oled.fill_rect(0, 0, 128, 12, 1)

        oled.text(alerta[:16], 0, 2, 0)

    else:

        oled.text("ESTACAO", 20, 2)

    oled.hline(0, 14, 128, 1)

    if tela_atual == 0:

        oled.text(
            "Temp:{:.1f}C".format(temp),
            0,
            20
        )

        oled.text(
            "Umid:{:.1f}%".format(umid),
            0,
            34
        )

        oled.text(
            conforto,
            0,
            48
        )

    elif tela_atual == 1:

        pct_luz = int(
            luz / 4095 * 100
        )

        oled.text("Luz:", 0, 20)

        oled.text(
            str(pct_luz) + "%",
            0,
            34
        )

    elif tela_atual == 2:

        oled.text("Gas:", 0, 20)

        oled.text(
            str(gas),
            0,
            34
        )

    elif tela_atual == 3:

        oled.text("Pressao:", 0, 20)

        oled.text(
            str(pressao) + "hPa",
            0,
            34
        )

        oled.text(
            previsao[:16],
            0,
            48
        )

    oled.show()

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# INICIO
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
print("ESTACAO INICIANDO")

oled_msg(
    "ESTACAO",
    "INICIANDO"
)

time.sleep(2)

conectar_wifi()

if wifi_ok:

    conectar_mqtt()

    consultar_owm()

ultimo_dht = time.ticks_ms()
ultimo_owm = time.ticks_ms()

# ─────────────────────────────────────────────────────────────
# LOOP
# ─────────────────────────────────────────────────────────────
while True:

    agora = time.ticks_ms()

    # BOTAO
    if not botao.value():

        if time.ticks_diff(
            agora,
            ultimo_clique
        ) > 300:

            tela_atual = (
                tela_atual + 1
            ) % TOTAL_TELAS

            ultimo_clique = agora

    # DHT22
    if time.ticks_diff(
        agora,
        ultimo_dht
    ) >= 3000:

        try:

            sensor_dht.measure()

            temp = sensor_dht.temperature()

            umid = sensor_dht.humidity()

            hi = calcular_hi(
                temp,
                umid
            )

            conforto = calcular_conforto(
                temp,
                umid
            )

            print("Temp:", temp)

        except Exception as e:

            print("DHT ERRO:", e)

        ultimo_dht = agora

    # OPEN WEATHER
    if wifi_ok and time.ticks_diff(
        agora,
        ultimo_owm
    ) >= 600000:

        consultar_owm()

        ultimo_owm = agora

    # SENSORES
    luz = sensor_ldr.read()

    gas = sensor_gas.read()

    # ALERTA
    alerta = ""

    if temp > 35:
        alerta = "TEMP ALTA"

    if gas > 2500:
        alerta = "GAS!"

    controlar_led(alerta, agora)

    exibir_oled(alerta)

    # MQTT
    if mqtt_ok and time.ticks_diff(
        agora,
        ultimo_mqtt
    ) > 5000:

        try:

            payload = "{};{};{};{};{};{};{};{};{};{}".format(
                round(temp, 1),
                round(umid, 1),
                hi,
                conforto,
                int(luz / 4095 * 100),
                gas,
                "Limpo" if gas <= 1000 else "Ruim",
                alerta if alerta else "normal",
                pressao,
                previsao
            )

            client.publish(
                MQTT_TOPIC,
                payload
            )

            print("MQTT:", payload)

            ultimo_mqtt = agora

        except Exception as e:

            print("MQTT ERRO:", e)

            mqtt_ok = False

            conectar_mqtt()

    time.sleep(0.5)