import network
import time
from machine import Pin, I2C, PWM, ADC
import ssd1306
import dht
from umqtt.simple import MQTTClient
import ubinascii
import machine

# ตัวแปรสำหรับเก็บสถานะระบบ
wifi_connected = False
mqtt_connected = False
current_angle = 0  
last_pot_val = 0 

# --- การตั้งค่า MQTT ---
MQTT_BROKER = "broker.emqx.io"
# สร้าง Client ID แบบไม่ซ้ำกันโดยใช้ ID ของบอร์ด
MQTT_CLIENT_ID = b"pico-w-mqtt-08"
MQTT_TOPIC_PUB = b"student08/pico/status"  # Topic สำหรับส่งข้อมูล
MQTT_TOPIC_SUB = b"pico/servo_cmd"    # Topic สำหรับรับคำสั่งควบคุมมอเตอร์
client = None

# 1. ตั้งค่า Pin สำหรับหลอด LED สองสี
led_blue = Pin(18, Pin.OUT) 
led_red = Pin(19, Pin.OUT)  

led_red.value(1)
led_blue.value(0)

# 2. ตั้งค่า I2C สำหรับจอ OLED (SDA=GP16, SCL=GP17)
i2c = I2C(0, sda=Pin(16), scl=Pin(17))
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# 3. ตั้งค่าเซ็นเซอร์ DHT22 (GP20)
sensor = dht.DHT22(Pin(20))

# 4. ตั้งค่า Servo Motor (GP14)
servo = PWM(Pin(14))
servo.freq(50) 

def set_servo_angle(angle, source="ระบบ"):
    global current_angle
    current_angle = angle
    
    min_duty = 1638  
    max_duty = 8192  
    duty = int(min_duty + (max_duty - min_duty) * (angle / 180))
    servo.duty_u16(duty)
    print(">> Servo หมุนไปที่: {} องศา (สั่งจาก: {})".format(angle, source))
    
    # เมื่อมอเตอร์หมุน ให้ส่งสถานะล่าสุดขึ้น MQTT ด้วย
    if mqtt_connected:
        try:
            msg = "Servo: {} deg".format(angle)
            client.publish(MQTT_TOPIC_PUB, msg.encode())
        except:
            pass

# ฟังก์ชัน Callback สำหรับรับคำสั่งจาก MQTT
def mqtt_callback(topic, msg):
    print("\n[MQTT] ได้รับข้อความจาก Topic {}: {}".format(topic.decode(), msg.decode()))
    if topic == MQTT_TOPIC_SUB:
        try:
            # แปลงข้อความที่ได้รับเป็นตัวเลของศา
            angle = int(msg.decode())
            if 0 <= angle <= 180:
                set_servo_angle(angle, "MQTT")
                global last_pot_val
                last_pot_val = pot.read_u16() # รีเซ็ตค่า Volumn
            else:
                print(">> องศาต้องอยู่ระหว่าง 0 - 180")
        except ValueError:
            print(">> รูปแบบคำสั่ง MQTT ไม่ถูกต้อง (ต้องเป็นตัวเลข)")

# 5. ตั้งค่าปุ่มกด (GP27, GP22, GP21)
sw_yellow = Pin(27, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
sw_red_btn = Pin(22, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN) 
sw_green = Pin(21, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN) 

# 6. ตั้งค่า Potentiometer (GP26)
pot = ADC(Pin(26))

# ข้อมูล Wi-Fi
ssid = "Wokwi-GUEST"
password = ""

def connect_wifi():
    global wifi_connected, last_pot_val
    wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
    wlan.active(True)
    wlan.connect(ssid, password)
    
    oled.fill(0)
    oled.text("Connecting to", 0, 0)
    oled.text("WiFi...", 0, 15)
    oled.show()
    print("กำลังเชื่อมต่อ Wi-Fi...")
    
    while not wlan.isconnected():
        time.sleep(0.5)
        
    ip_address = wlan.ifconfig()[0]
    print("เชื่อมต่อ Wi-Fi สำเร็จ! IP:", ip_address)
    
    led_red.value(0)   
    led_blue.value(1)  
    wifi_connected = True 
    last_pot_val = pot.read_u16() 
    return ip_address

def connect_mqtt():
    global client, mqtt_connected
    try:
        print("กำลังเชื่อมต่อ MQTT Broker: {} ...".format(MQTT_BROKER))
        client = MQTTClient(MQTT_CLIENT_ID, MQTT_BROKER, keepalive=60)
        client.set_callback(mqtt_callback)
        client.connect()
        client.subscribe(MQTT_TOPIC_SUB)
        print("เชื่อมต่อ MQTT สำเร็จ! รอรับคำสั่งที่ Topic:", MQTT_TOPIC_SUB.decode())
        mqtt_connected = True
    except OSError as e:
        print("ไม่สามารถเชื่อมต่อ MQTT ได้:", e)
        mqtt_connected = False

# เริ่มต้นระบบ
ip = connect_wifi()
connect_mqtt()
set_servo_angle(0, "เริ่มต้นระบบ")

# จัดการเวลา
dht_interval = 5 * 60 * 1000 # 5 นาที
last_dht_read = time.ticks_ms() - dht_interval 

temp = 0.0
hum = 0.0

# ลูปการทำงานหลัก
while True:
    current_time = time.ticks_ms()
    
    # เช็คข้อความเข้าจาก MQTT
    if mqtt_connected:
        try:
            client.check_msg()
        except OSError:
            pass # ป้องกันโปรแกรมค้างหากเน็ตหลุดชั่วคราว
    
    # 1. ตรวจสอบการกดปุ่ม (Polling)
    if wifi_connected:
        if sw_yellow.value() == 1:
            set_servo_angle(0, "ปุ่มเหลือง")
            last_pot_val = pot.read_u16() 
            time.sleep(0.1) 
            
        elif sw_red_btn.value() == 1:
            set_servo_angle(90, "ปุ่มแดง")
            last_pot_val = pot.read_u16()
            time.sleep(0.1)
            
        elif sw_green.value() == 1:
            set_servo_angle(176, "ปุ่มเขียว")
            last_pot_val = pot.read_u16()
            time.sleep(0.1)
        
    # 2. ตรวจสอบและอ่านค่า DHT22 ทุกๆ 5 นาที พร้อมส่งขึ้น MQTT
    if time.ticks_diff(current_time, last_dht_read) >= dht_interval:
        try:
            sensor.measure()
            temp = sensor.temperature()
            hum = sensor.humidity()
            print("อัปเดต DHT22 -> Temp: {:.1f} C, Hum: {:.1f} %".format(temp, hum))
            
            # ส่งข้อมูลขึ้น MQTT
            if mqtt_connected:
                msg = "Temp:{:.1f}, Hum:{:.1f}".format(temp, hum)
                client.publish(MQTT_TOPIC_PUB, msg.encode())
                
        except OSError as e:
            print("อ่านค่าเซ็นเซอร์ล้มเหลว")
        last_dht_read = current_time 
        
    # 3. ตรวจสอบการหมุน Potentiometer
    if wifi_connected:
        current_pot = pot.read_u16()
        if abs(current_pot - last_pot_val) > 800:
            angle = int((current_pot / 65535) * 180)
            set_servo_angle(angle, "วอลลุ่ม")
            last_pot_val = current_pot 
        
    # 4. อัปเดตหน้าจอ OLED
    oled.fill(0)
    oled.text("IP: {}".format(ip), 0, 0)
    oled.text("Temp: {:.1f} C".format(temp), 0, 15)
    oled.text("Hum:  {:.1f} %".format(hum), 0, 30)
    oled.text("Servo: {} deg".format(current_angle), 0, 45)
    oled.show()
    
    time.sleep(0.1)