""""
Tarea 3. 
    #Envío de datos mediante comunicación IoT.
Objetivo: 
Consolidar la conexión inalámbrica del ESP32 y el envío de datos provenientes
de sensores mediante MQTT, cliente IoT o plataforma IoT, permitiendo
comprobar el flujo de información desde el dispositivo hasta un broker
o servicio de recepción de datos. 

Pines utilizados: 12, 14, 34 y 27

Explicación del funconamiento: 
Sistema IoT para Ahorro Energético en Aula:
Este sistema embebido toma decisiones locales basadas en la lectura de dos
entradas físicas: un sensor de luz LDR y un sensor de movimiento PIR.
Si el aula está oscura (valor menor al umbral de 2000) y además se detecta
movimiento (valor PIR = 1), el ESP32 activa los LEDs de advertencia e
iluminación. Adicionalmente, el sistema se conecta a una red Wi-Fi y
actúa como cliente MQTT. 
Cada 3 segundos, publica un paquete de datos en formato JSON hacia el broker
de HiveMQ, lo que permite que el estado energético y de ocupación del aula
sea monitoreado de forma remota desde cualquier parte del mundo.
       
    # Describir problemas encontrados:
       Al inicio, el programa marcaba error al intentar conectarse al 
       servidor MQTT porque la red Wi-Fi aún no había terminado de asignar
       una dirección IP.
    # Solución aplicada: 
       Al revisar el ejemplo visto en clase, me di cuenta que había olvidado
       implementar el ciclo while not wifi.isconnected():
       con un retardo para obligar al ESP32 a esperar a que la conexión 
       a Internet sea exitosa antes de intentar buscar el Broker MQTT.
    # Conclusión: 
     Durante el desarrollo de la práctica, comprendí el uso del Internet
     de las Cosas (IoT), es decir, el cómo a partir de dispositivos físicos
     como sensores se puede obtener información a través de internet.
     
     Lo que más me gustó fue aprender que un sistema embebido no tiene 
     que estar aislado dado que al configurar la conexión Wi-Fi y el 
     protocolo MQTT se puede hacer que el dispositivo transmita sus 
     lecturas en tiempo real a una plataforma, lo que me permitió visualizar
     cómo la tecnología puede ofrecer soluciones reales y permitir el monitoreo
     a distancia para resolver problemas comunes como el desperdicio 
     energético en las aulas de nuestra escuela.     
"""

# Código de Python

# IMPORTAR LIBRERÍAS
# Conectar la ESP32 a WIFI, ontrolar Pines, leer señales Analógicas (ADC) y medir el tiempo
import network # Conexión WIFI
import ujson # Para dar formato a los mensajes
from machine import Pin, ADC
from time import sleep
from umqtt.simple import MQTTClient # Para el protocolo IoT MQTT

# DEFINIR COMPONENTES
# Actudores LED: Configuración de los pines 12 y 14 como Salidas (OUT) para los LEDs
led1 = Pin(12, Pin.OUT)
led2 = Pin(14, Pin.OUT)

# Configuración del pin 34 para leer el sensor de luz
sensor_luz = ADC(Pin(34))
# Se indica a la placa que el sensor usa todo el voltaje (hasta 3.3V)
sensor_luz.atten(ADC.ATTN_11DB) 

# Sensor PIR
pir = Pin(27, Pin.IN)

print("¡Sistema ESP32 de Advertencia Iniciado!")

umbral_luz=2000

# CONFIGURACIÓN DE RED Y MQTT
# Definir un identificador único para el dispositivo
ID_CLIENTE = "ESP32_Aula101_Bachillerato"
SERVIDOR_MQTT = "broker.hivemq.com" # Servidor público gratuito para pruebas

# Definir al menos un tópico de publicación
TOPICO_PUBLICACION = b"bachillerato/aula101/sensores"

# CONECTAR A WI-FI
print("Conectando a la red Wi-Fi...")
wifi = network.WLAN(network.STA_IF)
wifi.active(True)
wifi.connect("Wokwi-GUEST", "") # Red por defecto en Wokwi

while not wifi.isconnected():
    sleep(0.5)
    print(".", end="")
print("\n¡Wi-Fi conectado con éxito!")

# CONECTAR A MQTT
print("Conectando al servidor MQTT...")
cliente = MQTTClient(ID_CLIENTE, SERVIDOR_MQTT)
cliente.connect()
print("¡Conectado al Broker MQTT!")

print("¡Sistema IoT de Iluminación Inteligente Iniciado!")

contador_mensajes = 0

# CICLO PRINCIPAL 
while True:
    # Leer sensores
    nivel_de_luz = sensor_luz.read()
    presencia = pir.value()
    estado_lampara = ""
    
    # Evaluar la condición lógica
    if nivel_de_luz < umbral_luz and presencia == 1:
        # Aula oscura y ocupada: Encendemos luces (parpadeo)
        led1.value(1) 
        led2.value(0) 
        sleep(0.25) 
        
        led1.value(0)
        led2.value(1)
        sleep(0.25)
        estado_lampara = "ENCENDIDA"
        
    else:
        # Hay suficiente luz o salón vacío: Apagamos luces
        led1.value(0)
        led2.value(0)
        estado_lampara = "APAGADA"
        
    # ENVIAR DATOS DEL SENSOR MEDIANTE MQTT
    # Empaquetamos los datos en formato JSON para mayor claridad
    datos = {
        "nivel_luz": nivel_de_luz,
        "presencia_detectada": presencia,
        "estado_focos": estado_lampara
    }
    
    # Convertimos el diccionario a texto (string)
    mensaje = ujson.dumps(datos)
    
    # Publicamos el mensaje en el tópico definido
    cliente.publish(TOPICO_PUBLICACION, mensaje)
    
    # Publicar al menos cinco mensajes de prueba (contamos los envíos)
    contador_mensajes += 1
    print("--- Datos enviados ---")
    print(f"Mensaje #{contador_mensajes}: {mensaje}")
    
    # Esperamos 3 segundos antes del siguiente envío para no saturar el servidor
    sleep(3)