#include <DHT.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// 引脚与报警阈值定义
#define DHTPIN     4
#define DHTTYPE    DHT22
#define LED_PIN    7
const float ALARM_TEMP = 32.0;

// I2C LCD 1602对象
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// 标准热指数计算公式（截图内置函数）
float calculateHeatIndex(float tempC, float humidity)
{
  float tempF = tempC * 1.8 + 32;
  float hiF = -42.379 +
          2.04901523 * tempF +
          10.14331237 * humidity -
          0.22475541 * tempF * humidity -
          6.83783e-3 * tempF * tempF -
          5.481717e-2 * humidity * humidity +
          1.22874e-3 * tempF * tempF * humidity +
          8.5282e-4 * tempF * humidity * humidity -
          1.99e-6 * tempF * tempF * humidity * humidity;
  return (hiF - 32) / 1.8;
}

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  delay(200);
  dht.begin();
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);

  // 开机串口打印信息
  Serial.println("------ 温湿度监测系统 ------");
  Serial.println("恩施职业技术学院");
  Serial.println("温湿度系统启动成功！");
  Serial.println("24110306 陈傲琪");
  Serial.println("----------------------------");
}

void loop()
{
  float humidity = dht.readHumidity();
  float tempC = dht.readTemperature();

  // DHT数据读取失败校验
  if (isnan(humidity) || isnan(tempC))
  {
    Serial.println(F("无法读取DHT22数据 请检查接线"));
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    lcd.clear();
    lcd.print("DHT22 ERROR");
    delay(2000);
    return;
  }

  // 计算华氏温度、热指数
  float tempF = tempC * 1.8 + 32;
  float heatIndexC = calculateHeatIndex(tempC, humidity);
  float heatIndexF = heatIndexC * 1.8 + 32;

  // 串口打印（和仿真底部输出完全一致）
  Serial.print(F("湿度: "));
  Serial.print(humidity, 1);
  Serial.print(F(" %RH | 温度: "));
  Serial.print(tempC, 1);
  Serial.print(F(" ℃ / "));
  Serial.print(tempF, 1);
  Serial.print(F(" °F | 热指数: "));
  Serial.print(heatIndexC, 1);
  Serial.print(F(" ℃ / "));
  Serial.print(heatIndexF, 1);
  Serial.print(F(" °F | 报警: "));

  // 高温报警逻辑
  if (heatIndexC > ALARM_TEMP)
  {
    Serial.println(F("ALARM"));
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  }
  else
  {
    Serial.println(F("OK"));
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  }

  // LCD屏幕显示（和仿真图文字、格式完全对应）
  lcd.clear();
  // 第一行 T:xx.x℃ H:xx.x%
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("T:");
  lcd.print(tempC, 1);
  lcd.print((char)223);
  lcd.print("C H:");
  lcd.print(humidity, 1);
  lcd.print("%");
  // 第二行 HI:xx.x℃ ALARM!
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("HI:");
  lcd.print(heatIndexC, 1);
  lcd.print((char)223);
  lcd.print("C ");
  if (heatIndexC > ALARM_TEMP)
  {
    lcd.print("ALARM!");
  }
  else
  {
    lcd.print("OK");
  }

  delay(2000);
}