"""
วงจรตรวจวัดระดับน้ำ (Water Level Monitoring) ด้วย ESP32 + HC-SR04
ทดสอบบน Wokwi Simulator (MicroPython)

การต่อขา:
  HC-SR04:
    VCC  -> 5V
    GND  -> GND
    TRIG -> GPIO5
    ECHO -> ผ่าน voltage divider (1k/2k) -> GPIO18
  LED (แจ้งเตือนน้ำสูง):
    Anode  -> R220 -> GPIO2
    Cathode-> GND
  Buzzer (ไม่บังคับ):
    +  -> GPIO4
    -  -> GND
"""

from machine import Pin, time_pulse_us
import time

# ---------- ตั้งค่าขา ----------
TRIG_PIN = 5
ECHO_PIN = 18
LED_PIN = 2
BUZZER_PIN = 4

trig = Pin(TRIG_PIN, Pin.OUT)
echo = Pin(ECHO_PIN, Pin.IN)
led = Pin(LED_PIN, Pin.OUT)
buzzer = Pin(BUZZER_PIN, Pin.OUT)

# ---------- ค่าคงที่ของถัง/ภาชนะ (ปรับตามจริง) ----------
TANK_HEIGHT_CM = 20.0     # ความสูงถังทั้งหมด (ระยะจากเซ็นเซอร์ถึงก้นถัง)
SENSOR_OFFSET_CM = 2.0    # ระยะจากปากเซ็นเซอร์ถึงระดับน้ำเต็ม
WARNING_LEVEL_PERCENT = 80  # เตือนเมื่อระดับน้ำเกิน 80%

led.value(0)
buzzer.value(0)


def measure_distance_cm():
    """ยิงสัญญาณอัลตราโซนิกแล้วคำนวณระยะทาง (เซนติเมตร)"""
    trig.value(0)
    time.sleep_us(2)
    trig.value(1)
    time.sleep_us(10)
    trig.value(0)

    # รอสัญญาณ echo กลับมา (timeout 30ms ป้องกันค้าง)
    duration = time_pulse_us(echo, 1, 30000)
    if duration < 0:
        return None  # วัดไม่สำเร็จ / นอกช่วง

    # ความเร็วเสียง ~ 0.0343 cm/us หารสอง (ไป-กลับ)
    distance = (duration * 0.0343) / 2
    return distance


def distance_to_water_level(distance_cm):
    """แปลงระยะที่วัดได้ เป็น % ระดับน้ำในถัง"""
    if distance_cm is None:
        return None

    water_height = TANK_HEIGHT_CM - (distance_cm - SENSOR_OFFSET_CM)
    water_height = max(0, min(water_height, TANK_HEIGHT_CM))
    percent = (water_height / TANK_HEIGHT_CM) * 100
    return round(percent, 1)


def alert(is_high):
    led.value(1 if is_high else 0)
    buzzer.value(1 if is_high else 0)


print("=== เริ่มระบบตรวจวัดระดับน้ำ ===")

while True:
    dist = measure_distance_cm()

    if dist is None:
        print("อ่านค่าเซ็นเซอร์ไม่สำเร็จ")
    else:
        level_percent = distance_to_water_level(dist)
        print("ระยะที่วัดได้: {} cm | ระดับน้ำ: {}%".format(dist, level_percent))

        if level_percent is not None and level_percent >= WARNING_LEVEL_PERCENT:
            print(">>> เตือน! ระดับน้ำสูงเกิน {}% <<<".format(WARNING_LEVEL_PERCENT))
            alert(True)
        else:
            alert(False)

    time.sleep(1)