#include <Wire.h>
#include <EEPROM.h>

// ==========================================
// 1. تعريف المنافذ بناءً على جدول التهيئة [cite: 32-34]
// ==========================================
#define MPU_INT_PIN 2       // مدخل المقاطعة الخارجية

#define POWER_LED_PIN 8      // خرج
#define ARMED_LED_PIN 4      // خرج
#define FAULT_LED_PIN 5      // خرج
#define TRIGGER_LED_PIN 6    // خرج
#define BUZZER_PIN 7         // خرج
#define TRIGGER_MOSFET_PIN 9 // خرج
#define ARM_SWITCH_PIN 3     // دخل (استخدام Pull-up داخلي)

// ==========================================
// 2. عناوين مسجلات MPU-6050
// ==========================================
#define MPU_ADDR        0x68
#define PWR_MGMT_1      0x6B
#define SMPLRT_DIV      0x19
#define CONFIG_REG      0x1A
#define ACCEL_CONFIG    0x1C
#define INT_PIN_CFG     0x37
#define INT_ENABLE      0x38
#define ACCEL_XOUT_H    0x3B

// عنوان الذاكرة لتخزين عدد الصدمات [cite: 123-125]
#define EEPROM_CRASH_ADDR 0 

// عتبة التفعيل > 3G (على مقياس ±16g، القيمة الخام 6144) 
// تم إعادتها إلى 6144 للتطبيق الفيزيائي الحقيقي
#define G_THRESHOLD_RAW 3027 

// ==========================================
// 3. إدارة حالات النظام والمتغيرات العامة [cite: 13, 133]
// ==========================================
enum SystemState { INIT, DISARMED, ARMED, TRIGGERED, FAULT };
volatile SystemState currentState = INIT;
volatile bool dataReady = false;

// متغير لتخزين عدد الصدمات تاريخياً
int crashCount = 0;

// دالة المقاطعة لتقليل زمن الاستجابة [cite: 83-89]
void dataReadyISR() {
  dataReady = true; 
}

// الدوال المساعدة (Prototypes)
void MPU6050_Init(void);
void MPU6050_ReadAccel(int16_t* ax, int16_t* ay, int16_t* az);
void TriggerAirbag(void);
void HandleFault(void);

// ==========================================
// 4. الجزء الأول — تهيئة النظام [cite: 30-46]
// ==========================================
void setup() {
  // تهيئة المنافذ [cite: 32-34]
  pinMode(POWER_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ARMED_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(FAULT_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(TRIGGER_LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  pinMode(TRIGGER_MOSFET_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ARM_SWITCH_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(MPU_INT_PIN, INPUT); 

  digitalWrite(POWER_LED_PIN, HIGH);
  digitalWrite(TRIGGER_MOSFET_PIN, LOW); 

  // تهيئة UART بسرعة 115200 [cite: 35-37]
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("SYSTEM INIT"); // [cite: 39]

  // قراءة سجل الصدمات من EEPROM [cite: 123-125]
  crashCount = EEPROM.read(EEPROM_CRASH_ADDR);
  if (crashCount == 255) { crashCount = 0; } // تصفير الذاكرة المصنعية
  Serial.print("Previous Crashes: ");
  Serial.println(crashCount);

  // تهيئة I2C [cite: 44-46]
  Wire.begin();
  Wire.setClock(400000); 

  // تهيئة الحساس ومعالجة الأخطاء [cite: 90-96]
  MPU6050_Init();
  
  // التحقق من حالة الاتصال
  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  if (Wire.endTransmission() == 0) {
    Serial.println("MPU6050 OK"); // [cite: 40]
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(MPU_INT_PIN), dataReadyISR, RISING);
    currentState = (digitalRead(ARM_SWITCH_PIN) == LOW) ? ARMED : DISARMED;
  } else {
    HandleFault();
  }
}

// ==========================================
// 5. الحلقة الرئيسية (Non-Blocking) [cite: 133-134]
// ==========================================
void loop() {
  if (currentState == TRIGGERED || currentState == FAULT) return;

  bool isArmed = (digitalRead(ARM_SWITCH_PIN) == LOW);

  // وضع ARM [cite: 75-78]
  if (isArmed && currentState == DISARMED) {
    currentState = ARMED;
    digitalWrite(ARMED_LED_PIN, HIGH);
    Serial.println("ARMED"); // [cite: 41]
  } 
  // وضع DISARM [cite: 79-82]
  else if (!isArmed && currentState == ARMED) {
    currentState = DISARMED;
    digitalWrite(ARMED_LED_PIN, LOW);
    digitalWrite(TRIGGER_MOSFET_PIN, LOW); 
  }

  // اكتشاف الصدمة وإرسال البيانات [cite: 98, 131]
  if (dataReady && currentState == ARMED) {
    dataReady = false; 
    
    int16_t ax, ay, az;
    MPU6050_ReadAccel(&ax, &ay, &az); // [cite: 53-56]
    
    // إرسال البيانات (Telemetry) كل 100 ميلي ثانية لتجنب التأخير [cite: 126-128]
    static unsigned long lastTelemetryTime = 0;
    if (millis() - lastTelemetryTime >= 100) {
      Serial.print("AX="); Serial.print(ax);
      Serial.print(" AY="); Serial.print(ay);
      Serial.print(" AZ="); Serial.println(az);
      lastTelemetryTime = millis();
    }
    
    // شرط التفعيل > 3G على أي محور [cite: 61-67]
    if (abs(ax) > G_THRESHOLD_RAW || abs(ay) > G_THRESHOLD_RAW || abs(az) > G_THRESHOLD_RAW) {
      TriggerAirbag(); // [cite: 68-73]
    }
  }
}

// ==========================================
// 6. الجزء الثاني — دوال التعامل مع الحساس [cite: 47-57]
// ==========================================
void MPU6050_Init(void) { // [cite: 52]
  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(PWR_MGMT_1);
  Wire.write(0x01); 
  Wire.endTransmission();
  delay(10); 

  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(ACCEL_CONFIG);
  Wire.write(0x18); // ±16g
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(CONFIG_REG);
  Wire.write(0x03); // DLPF للحد من False Triggering [cite: 112-114]
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(SMPLRT_DIV);
  Wire.write(0x00); // 1kHz 
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(INT_PIN_CFG);
  Wire.write(0x10); 
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(INT_ENABLE);
  Wire.write(0x01); 
  Wire.endTransmission();
}

void MPU6050_ReadAccel(int16_t* ax, int16_t* ay, int16_t* az) { // [cite: 53-57]
  Wire.beginTransmission(MPU_ADDR);
  Wire.write(ACCEL_XOUT_H);
  Wire.endTransmission(false);
  
  Wire.requestFrom((uint8_t)MPU_ADDR, (uint8_t)6, (uint8_t)true);
  if(Wire.available() == 6) {
    *ax = (Wire.read() << 8 | Wire.read());
    *ay = (Wire.read() << 8 | Wire.read());
    *az = (Wire.read() << 8 | Wire.read());
  }
}

// ==========================================
// 7. إجراءات النظام والأخطاء [cite: 68-73, 90-96]
// ==========================================
void TriggerAirbag(void) {
  digitalWrite(TRIGGER_MOSFET_PIN, HIGH); // [cite: 69]
  digitalWrite(TRIGGER_LED_PIN, HIGH);    // [cite: 70]
  digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);         // [cite: 71]
  currentState = TRIGGERED;
  Serial.println("TRIGGERED");            // [cite: 72-73]

  // تحديث سجل الحوادث في EEPROM [cite: 123-125]
  crashCount++;
  EEPROM.write(EEPROM_CRASH_ADDR, crashCount);
}

void HandleFault(void) {
  currentState = FAULT;
  digitalWrite(FAULT_LED_PIN, HIGH);      // [cite: 93]
  digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);         // [cite: 94]
  digitalWrite(TRIGGER_MOSFET_PIN, LOW);  // الأمان
  Serial.println("SENSOR ERROR");         // [cite: 95-96]
}