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// 🌐 1. Blynk 模板信息 (填入你自己的 Token)
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#define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPL6Tn7KrDa6"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "Smart Microgrid"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN "-KS5dp5oEuiiPyn1T9ZXE5XyBGTL2ul5"

#include <WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp32.h>
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

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// 📍 2. 硬件引脚定义 (Wokwi 模拟版)
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#define LED_PIN  18   // 连接红色 LED (模拟 3W 大灯)
#define FAN_PIN  19   // 连接绿色 LED (模拟风扇)
#define POT_SOLAR 34  // 旋钮 1：模拟太阳能功率变化
#define POT_BAT   35  // 旋钮 2：模拟电池电压变化

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);  
BlynkTimer timer; 

// Wokwi 专属免密 WiFi，请勿修改
char ssid[] = "Wokwi-GUEST"; 
char pass[] = "";

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // 初始化控制引脚
  pinMode(FAN_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(FAN_PIN, HIGH); // 模拟软件 NC 逻辑：开机风扇立刻转
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);  // 默认关灯

  // 初始化 LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("WOKWI SIMULATION");
  lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Connecting Blynk...");
  
  // 连接 Blynk 云端
  Blynk.begin(BLYNK_AUTH_TOKEN, ssid, pass);
  lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Blynk Connected! ");
  delay(1000);
  lcd.clear();

  // 开启定时器：每 1 秒（1000毫秒）执行一次调度算法，拒绝使用 delay()!
  timer.setInterval(1000L, smartMicrogridAlgorithm);
}

void smartMicrogridAlgorithm() { 
  
  // --------------------------------------------------
  // 🔮 【模拟数据读取】从旋钮读取模拟信号
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  int valSolar = analogRead(POT_SOLAR); 
  int valBat   = analogRead(POT_BAT);   

  // 将旋钮 1 映射为 0.00W 到 15.00W 的太阳能收入
  float solar_W = map(valSolar, 0, 4095, 0, 1500) / 100.0; 
  
  // 将旋钮 2 映射为 6.00V 到 8.40V 的电池电压
  float load_V = map(valBat, 0, 4095, 600, 840) / 100.0;

  // 根据物理公式，反向推算出模拟电流，供仪表盘展示
  float solar_mA = (solar_W * 1000.0) / 12.0; // 假设太阳能端恒压 12V

  // --------------------------------------------------
  // 🔋 【SoC % 计算逻辑】
  // --------------------------------------------------
  int batterySoC = map(load_V * 100, 600, 840, 0, 100);
  batterySoC = constrain(batterySoC, 0, 100); // 限制在 0-100% 之间

  // --------------------------------------------------
  // 🧠 【Smart EMS 智能甩负荷控制算法】
  // --------------------------------------------------
  String systemMode = "NORMAL";
  int ledStatus = 0;
  int fanStatus = 1; 

  if (batterySoC <= 20) {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW); // 电量低于 20%，触发生存模式，强制关灯！
    systemMode = "SURVIVAL";
    ledStatus = 0;
  } 
  else if (batterySoC >= 30) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // 电量回充到 30% 以上，恢复健康状态，开灯！
    systemMode = "HEALTHY ";
    ledStatus = 1;
  }

  // ⚡ 动态总功耗模拟计算（灯开了功耗就会增加，极其真实）
  float load_W = 0.5; // ESP32 基础功耗 0.5W
  if (fanStatus == 1) load_W += 1.5; // 加上风扇 1.5W
  if (ledStatus == 1) load_W += 3.0; // 加上大灯 3.0W
  
  float load_mA = (load_W * 1000.0) / load_V; // 算出总消耗电流

  // 计算微电网财务收支净功率
  float net_W = solar_W - load_W; 

  // --------------------------------------------------
  // 🖥️ 【LCD 2004 屏幕显示】
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  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Bat: "); lcd.print(load_V, 2); lcd.print("V  "); lcd.print(batterySoC); lcd.print("% ");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("In : "); lcd.print(solar_W, 2); lcd.print(" W  ");
  
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Out: "); lcd.print(load_W, 2); lcd.print(" W  ");

  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Net: "); 
  if (net_W >= 0) lcd.print("+"); 
  lcd.print(net_W, 2); lcd.print(" W  ");

  // --------------------------------------------------
  // ☁️ 【Blynk 全数据流打包上报】
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  Blynk.virtualWrite(V0, load_V);     // V0: 电池电压 (V)
  Blynk.virtualWrite(V1, solar_W);    // V1: 太阳能功率 (W)
  Blynk.virtualWrite(V2, load_W);     // V2: 负载总功率 (W)
  Blynk.virtualWrite(V3, systemMode); // V3: 系统模式文字
  Blynk.virtualWrite(V4, fanStatus);  // V4: 风扇开关状态 (1/0)
  Blynk.virtualWrite(V5, ledStatus);  // V5: 大灯开关状态 (1/0)
  Blynk.virtualWrite(V6, solar_mA);   // V6: 太阳能电流 (mA)
  Blynk.virtualWrite(V7, load_mA);    // V7: 负载总电流 (mA)
  Blynk.virtualWrite(V8, batterySoC); // V8: 电池百分比 (%)
}

void loop() {
  Blynk.run();
  timer.run();
}