/*******************************************************
 *  Laboratorio de Diseño No. 4
 *  Monitoreo de Radiobase (Cell Tower)
 *  ESP32 + DHT22 + Potenciómetro + LED de alarma
 *  Telemetría vía MQTT hacia ThingsBoard Cloud
 *******************************************************/

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <DHT.h>

/* ================= CONFIGURACIÓN ================= */

// --- Red Wi-Fi (valores fijos del simulador Wokwi) ---
const char* WIFI_SSID = "Wokwi-GUEST";
const char* WIFI_PASS = "";

// --- ThingsBoard Cloud ---
const char* TB_SERVER = "thingsboard.cloud";  // Plan Free
const int   TB_PORT   = 1883;
const char* TB_TOKEN  = "6nuqnze6pj7tmlm1apro";
const char* TB_TOPIC  = "v1/devices/me/telemetry";

// --- Pines de hardware ---
#define PIN_DHT      15   // Dato del sensor DHT22
#define PIN_POT      34   // ADC1_CH6 (solo entrada) - banco de baterías
#define PIN_LED      2    // LED rojo de alarma local
#define TIPO_DHT     DHT22

// --- Parámetros de operación ---
const int           ADC_MAX          = 4095;  // Resolución 12 bits
const int           UMBRAL_BATERIA   = 20;    // % mínimo antes de alarma
const unsigned long INTERVALO_PUB_MS = 5000;  // Publicar cada 5 s

/* ================= OBJETOS GLOBALES ================= */

DHT dht(PIN_DHT, TIPO_DHT);
WiFiClient   espClient;
PubSubClient mqttClient(espClient);

// Estructura que agrupa la lectura del sitio
struct LecturaSitio {
  float temperatura;
  float humedad;
  int   bateria;
  bool  valida;
};

unsigned long ultimaPublicacion = 0;

/* ================= MÓDULO: CONECTIVIDAD ================= */

void conectarWiFi() {
  Serial.print("[WiFi] Conectando a ");
  Serial.print(WIFI_SSID);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS, 6);   // canal 6: acelera la conexión en Wokwi

  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(300);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.print("\n[WiFi] Conectado. IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void conectarMQTT() {
  while (!mqttClient.connected()) {
    Serial.print("[MQTT] Conectando a ThingsBoard... ");
    // En ThingsBoard el usuario MQTT es el Access Token y la contraseña queda vacía
    if (mqttClient.connect("ESP32_Radiobase", TB_TOKEN, NULL)) {
      Serial.println("OK");
    } else {
      Serial.print("fallo, rc=");
      Serial.print(mqttClient.state());
      Serial.println(" -> reintento en 3 s");
      delay(3000);
    }
  }
}

void mantenerConexiones() {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) conectarWiFi();
  if (!mqttClient.connected())       conectarMQTT();
  mqttClient.loop();
}

/* ================= MÓDULO: ADQUISICIÓN ================= */

// Convierte la lectura cruda del ADC (0-4095) a porcentaje de batería (0-100)
int mapearBateria(int valorAdc) {
  int porcentaje = map(valorAdc, 0, ADC_MAX, 0, 100);
  return constrain(porcentaje, 0, 100);
}

LecturaSitio leerSensores() {
  LecturaSitio datos;

  datos.temperatura = dht.readTemperature();   // °C
  datos.humedad     = dht.readHumidity();      // %HR
  datos.bateria     = mapearBateria(analogRead(PIN_POT));
  datos.valida      = !(isnan(datos.temperatura) || isnan(datos.humedad));

  return datos;
}

/* ================= MÓDULO: EDGE COMPUTING ================= */

// La decisión se toma localmente en el ESP32, sin depender de la nube
bool evaluarAlarmaLocal(int bateria) {
  bool enAlarma = (bateria < UMBRAL_BATERIA);
  digitalWrite(PIN_LED, enAlarma ? HIGH : LOW);
  return enAlarma;
}

/* ================= MÓDULO: TELEMETRÍA ================= */

String construirJSON(const LecturaSitio &d, bool alarma) {
  String json = "{";
  json += "\"temperatura\":" + String(d.temperatura, 1) + ",";
  json += "\"humedad\":"     + String(d.humedad, 1)     + ",";
  json += "\"bateria\":"     + String(d.bateria)        + ",";
  json += "\"alarma\":"      + String(alarma ? "true" : "false");
  json += "}";
  return json;
}

void publicarTelemetria(const String &payload) {
  if (mqttClient.publish(TB_TOPIC, payload.c_str())) {
    Serial.println("[MQTT] Enviado: " + payload);
  } else {
    Serial.println("[MQTT] Error al publicar");
  }
}

/* ================= SETUP / LOOP ================= */

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(500);
  Serial.println("\n=== Monitoreo de Radiobase - IoT ===");

  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  analogReadResolution(12);          // 0 - 4095

  dht.begin();
  conectarWiFi();
  mqttClient.setServer(TB_SERVER, TB_PORT);
  conectarMQTT();
}

void loop() {
  mantenerConexiones();

  LecturaSitio datos = leerSensores();

  // La alarma se evalúa en cada ciclo: respuesta inmediata, no cada 5 s
  bool alarma = evaluarAlarmaLocal(datos.bateria);

  if (millis() - ultimaPublicacion >= INTERVALO_PUB_MS) {
    ultimaPublicacion = millis();

    if (datos.valida) {
      publicarTelemetria(construirJSON(datos, alarma));
    } else {
      Serial.println("[DHT22] Lectura inválida, se omite el envío");
    }
  }

  delay(100);
}