# Professor Cristiano Teixeira
# Sob Licença Apache 2.0

# Falso Theremin Versão 6.0 "Efeito Fantasmagórico"

# Objetivo: Simulação de um falso Theremin com efeitos de
# vibrato, tremolo e portamento para som característico.

import machine, time, math
from machine import Pin, PWM

# ── Configuração dos buzzers ────────────────────────────────
buzzer1 = PWM(Pin(26), freq=1000, duty=0)
buzzer2 = PWM(Pin(25), freq=1000, duty=0)

# ── Frequências das notas musicais (em Hz) ──────────────────
B0  =  31; C1  =  33; CS1 =  35; D1  =  37; DS1 =  39
E1  =  41; F1  =  44; FS1 =  46; G1  =  49; GS1 =  52
A1  =  55; AS1 =  58; B1  =  62; C2  =  65; CS2 =  69
D2  =  73; DS2 =  78; E2  =  82; F2  =  87; FS2 =  93
G2  =  98; GS2 = 104; A2  = 110; AS2 = 117; B2  = 123
C3  = 131; CS3 = 139; D3  = 147; DS3 = 156; E3  = 165
F3  = 175; FS3 = 185; G3  = 196; GS3 = 208; A3  = 220
AS3 = 233; B3  = 247; C4  = 262; CS4 = 277; D4  = 294
DS4 = 311; E4  = 330; F4  = 349; FS4 = 370; G4  = 392
GS4 = 415; A4  = 440; AS4 = 466; B4  = 494; C5  = 523
CS5 = 554; D5  = 587; DS5 = 622; E5  = 659; F5  = 698
FS5 = 740; G5  = 784; GS5 = 831; A5  = 880; AS5 = 932
B5  = 988; C6  = 1047; CS6 = 1109; D6  = 1175; DS6 = 1245
E6  = 1319; F6  = 1397; FS6 = 1480; G6  = 1568; GS6 = 1661
A6  = 1760; AS6 = 1865; B6  = 1976; C7  = 2093; CS7 = 2217
D7  = 2349; DS7 = 2489; E7  = 2637; F7  = 2794; FS7 = 2960
G7  = 3136; GS7 = 3322; A7  = 3520; AS7 = 3729; B7  = 3951

# ── Tabelas de notas ────────────────────────────────────────
toque = (
    "B0",
    "C1","CS1","D1","DS1","E1","F1","FS1","G1","GS1","A1","AS1","B1",
    "C2","CS2","D2","DS2","E2","F2","FS2","G2","GS2","A2","AS2","B2",
    "C3","CS3","D3","DS3","E3","F3","FS3","G3","GS3","A3","AS3","B3",
    "C4","CS4","D4","DS4","E4","F4","FS4","G4","GS4","A4","AS4","B4",
    "C5","CS5","D5","DS5","E5","F5","FS5","G5","GS5","A5","AS5","B5",
    "C6","CS6","D6","DS6","E6","F6","FS6","G6","GS6","A6","AS6","B6",
    "C7","CS7","D7","DS7","E7","F7","FS7","G7","GS7","A7","AS7","B7"
)

notas = (
    B0,
    C1,CS1,D1,DS1,E1,F1,FS1,G1,GS1,A1,AS1,B1,
    C2,CS2,D2,DS2,E2,F2,FS2,G2,GS2,A2,AS2,B2,
    C3,CS3,D3,DS3,E3,F3,FS3,G3,GS3,A3,AS3,B3,
    C4,CS4,D4,DS4,E4,F4,FS4,G4,GS4,A4,AS4,B4,
    C5,CS5,D5,DS5,E5,F5,FS5,G5,GS5,A5,AS5,B5,
    C6,CS6,D6,DS6,E6,F6,FS6,G6,GS6,A6,AS6,B6,
    C7,CS7,D7,DS7,E7,F7,FS7,G7,GS7,A7,AS7,B7
)

# ── Estado do portamento ────────────────────────────────────
# Inicializa nas notas do meio do range de cada sensor
freq_suave1 = float(notas[30])  # região de C3
freq_suave2 = float(notas[42])  # região de C4

# ── Parâmetros dos efeitos (ajuste ao seu gosto) ───────────
VIBRATO_HZ        = 6.5   # velocidade do vibrato (Hz)
VIBRATO_CENTS     = 9     # intensidade do vibrato (Hz de desvio)
TREMOLO_HZ        = 4.5   # velocidade do tremolo (Hz)
TREMOLO_PROF      = 0.22  # profundidade do tremolo (0.0 a 0.5)
PORTAMENTO        = 0.08  # suavidade do deslize (0.04=lento, 0.15=rápido)
DUTY_BASE         = 512   # volume base (0-1023)

# ── Distâncias ──────────────────────────────────────────────
dmin = 8
dmax = 56

# ── Funções utilitárias ─────────────────────────────────────
def map_val(valor, de_min, de_max, para_min, para_max):
    if valor < de_min:
        valor = de_min
    elif valor > de_max:
        valor = de_max
    return int((valor - de_min) * (para_max - para_min) / (de_max - de_min) + para_min)

def distancia1():
    echo_timeout = 500 * 2 * 30
    trigger = Pin(2, Pin.OUT, pull=None)
    echo    = Pin(4, Pin.IN,  pull=None)
    trigger.value(0)
    time.sleep_us(5)
    trigger.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trigger.value(0)
    try:
        pulse_time = machine.time_pulse_us(echo, 1, echo_timeout)
    except OSError as ex:
        if ex.args[0] == 110:
            return None          # fora de alcance → silêncio
        raise ex
    return (pulse_time / 2) / 29.1

def distancia2():
    echo_timeout = 500 * 2 * 30
    trigger = Pin(19, Pin.OUT, pull=None)
    echo    = Pin(18, Pin.IN,  pull=None)
    trigger.value(0)
    time.sleep_us(5)
    trigger.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trigger.value(0)
    try:
        pulse_time = machine.time_pulse_us(echo, 1, echo_timeout)
    except OSError as ex:
        if ex.args[0] == 110:
            return None
        raise ex
    return (pulse_time / 2) / 29.1

# ── Loop principal ──────────────────────────────────────────
nota1 = 30
nota2 = 42

while True:
    t = time.ticks_ms() / 1000.0          # tempo em segundos (float)

    d1 = distancia1()
    d2 = distancia2()

    # ── Sensor 1 (grave: C3–B3, índices 25–36) ─────────────
    if d1 is None or d1 < dmin or d1 > dmax + 8:
        print("Silêncio 1!")
        buzzer1.duty(0)
        # portamento continua deslizando para a nota atual
        # (mantém freq_suave1 parada — não atualiza nota1)
    else:
        nota1 = map_val(d1, dmin, dmax, 25, 36)

    # ── Sensor 2 (agudo: C4–B4, índices 37–48) ─────────────
    if d2 is None or d2 < dmin or d2 > dmax + 8:
        print("Silêncio 2!")
        buzzer2.duty(0)
    else:
        nota2 = map_val(d2, dmin, dmax, 37, 48)

    # ── Portamento: deslize suave até a nota alvo ───────────
    freq_alvo1 = float(notas[nota1])
    freq_alvo2 = float(notas[nota2])
    freq_suave1 = freq_suave1 * (1 - PORTAMENTO) + freq_alvo1 * PORTAMENTO
    freq_suave2 = freq_suave2 * (1 - PORTAMENTO) + freq_alvo2 * PORTAMENTO

    # ── Vibrato: oscilação leve na frequência ───────────────
    vibrato = math.sin(2 * math.pi * VIBRATO_HZ * t) * VIBRATO_CENTS
    freq1 = max(20, int(freq_suave1 + vibrato))
    freq2 = max(20, int(freq_suave2 + vibrato))

    # ── Tremolo: oscilação no volume ────────────────────────
    tremolo = 1.0 - TREMOLO_PROF + TREMOLO_PROF * math.sin(2 * math.pi * TREMOLO_HZ * t)
    duty = int(DUTY_BASE * tremolo)

    # ── Aplica nos buzzers (apenas se não estiver em silêncio) ─
    if d1 is not None and dmin <= d1 <= dmax + 8:
        buzzer1.freq(freq1)
        buzzer1.duty(duty)
        print(f"Nota1: {nota1} ({toque[nota1]}) | freq={freq1}Hz | duty={duty}")

    if d2 is not None and dmin <= d2 <= dmax + 8:
        buzzer2.freq(freq2)
        buzzer2.duty(duty)
        print(f"Nota2: {nota2} ({toque[nota2]}) | freq={freq2}Hz | duty={duty}")

    time.sleep_ms(20)   # 50 ciclos/segundo para o vibrato ficar suave