from machine import Pin, PWM, I2C, time_pulse_us
from time import sleep, sleep_us, sleep_ms
import ssd1306


# Configuring input and output ports
trig = Pin(26, Pin.OUT)
echo = Pin(27, Pin.IN)
led = Pin(4, Pin.OUT)
buzzer_pin = Pin(15, Pin.OUT) #We will dynamically apply PWM to it to generate musical tones.
servo = PWM(Pin(32), freq=50)


# Configuring the OLED screen
i2c = I2C(0, scl=Pin(22), sda=Pin(21))
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)


# Settings and control thresholds
pet_distance = 20      # المسافة الآمنة للكشف (20 سم) 
feed_interval = 10     # الفاصل الزمني لجدول التغذية المحاكى 
counter = 0            # عداد لمحاكاة مرور الوقت 
meal_due = False       # متغير يوضح هل حان موعد الوجبة 
pet_present = False    # هل الأليف موجود؟
sleep_timer = 0        # عداد خمول الشاشة لتوفير الطاقة
is_sleeping = False    # حالة نوم شاشة OLED


# مولد النغمات الإبداعي باستخدام الـ PWM المتغير التردد
def play_tone(frequency, duration_ms):
    if frequency == 0:
        buzzer_pin.off()
        sleep_ms(duration_ms)
        return
    try:
        bz_pwm = PWM(Pin(15), freq=frequency, duty=512)
        sleep_ms(duration_ms)
        bz_pwm.deinit() # إيقاف النغمة فور انتهاء المؤقت
    except:
        pass
    # إعادة المنفذ للحالة الرقمية المنخفضة لضمان الهدوء
    buzzer_pin.init(Pin.OUT)
    buzzer_pin.off()


# معزوفات مخصصة مبدعة
def play_happy_meal_melody():
    # نغمة مبهجة صاعدة للإطعام (C5 -> E5 -> G5 -> C6)
    notes = [523, 659, 784, 1047]
    for note in notes:
        play_tone(note, 150)
        sleep_ms(30)


def play_chirp_melody():
    # نغمة زقزقة ترحيبية ثنائية سريعة ولطيفة عند كشف الأليف
    play_tone(880, 80)
    sleep_ms(30)
    play_tone(1200, 100)


# تحريك محرك السيرفو لزاوية محددة بدقة
def move_servo(angle):
    pulse = int(500000 + (angle / 180) * 2000000)
    servo.duty_ns(pulse)


# قياس المسافة بدقة عبر الحساس فوق الصوتي [
def get_distance():
    trig.off()
    sleep_us(2)
    trig.on()
    sleep_us(10)
    trig.off()


    duration = time_pulse_us(echo, 1, 1000000)
    if duration < 0:
        return 999.0 # في حال عدم كشف أي جسم
    distance = duration * (0.0343 / 2) # حساب المسافة [112, 116]
    return distance


# تحديث شاشة OLED بلمسات تصميمية مميزة [124, 125]
def show_oled(state, distance, feed_counter, sleeping):
    oled.fill(0)


    # ميزة إبداعية: وضع توفير الطاقة
    if sleeping:
        oled.text("Zzz...", 50, 15)
        oled.text("[POWER SAVING]", 10, 40)
        oled.show()
        return


    # تصميم ترويسة الشاشة بصرياً
    oled.text("=== PET FEEDER ===", 0, 0)


    # عرض الحالات بأشكال مميزة وجذابة
    if state == "READY":
        oled.text("State: READY [ ]", 0, 16)
    elif state == "PET-DETECTED":
        oled.text("State: HELLO! ^_^", 0, 16)
    elif state == "FEEDING":
        oled.text("State: FEEDING!!!", 0, 16)


    oled.text(f"Dist: {int(distance)}cm", 0, 32)
    oled.text(f"Schedule: {feed_counter}/{feed_interval}", 0, 44)


    # حالة الوجبة [125]
    if meal_due:
        oled.text("Meal: DUE", 0, 56)
    else:
        oled.text("Meal: WAIT", 0, 56)


    oled.show()


# تعيين الحالة الابتدائية عند بدء التشغيل 
move_servo(0) # البوابة مغلقة
led.off()
buzzer_pin.off()


show_oled("READY", 999, 0, False)


# الحلقة اللانهائية للمراقبة 
while True:
    distance = get_distance()


    # تتبع جدول الوجبات تلقائياً [
    if not meal_due:
        counter += 1
        if counter >= feed_interval:
            meal_due = True


    # التحقق من وجود الأليف وإدارة وضع توفير الطاقة لشاشة OLED 
    if distance <= pet_distance:
        pet_present = True
        sleep_timer = 0 # تصفير مؤقت الخمول بمجرد استشعار حركة
        if is_sleeping:
            is_sleeping = False
            play_chirp_melody() # تغريدة ترحيبية عند إيقاظ النظام
    else:
        pet_present = False
        sleep_timer += 1


    # تفعيل وضع توفير الطاقة للشاشة بعد 10 ثوانٍ من عدم النشاط
    if sleep_timer >= 10 and not meal_due and not pet_present:
        is_sleeping = True


    # منطق اتخاذ القرار الذكي بالإستعانة بالمعامل المنطقي and
    if meal_due and pet_present:
        # حالة تقديم الطعام (FEEDING)
        is_sleeping = False
        show_oled("FEEDING", distance, counter, False)


        # تفعيل المعزوفة الموسيقية للإطعام وتفعيل المؤشر الضوئي
        play_happy_meal_melody()
        led.on()


        # فتح بوابة الطعام بمحرك السيرفو [128]
        move_servo(90)


        # ميزة إبداعية: شاشة تحميل متحركة تبين عملية توزيع الأكل
        for pct in range(0, 101, 20):
            oled.fill(0)
            oled.text("== FEEDING PET ==", 0, 0)
            oled.text("Dispensing food...", 0, 20)
            oled.text("[", 10, 40)
            oled.text("]", 110, 40)
            bars = "=" * (pct // 10)
            oled.text(bars, 20, 40)
            oled.text(f"{pct}% Completed", 15, 54)
            oled.show()
            sleep(1) # يعادل إجمالي 3 ثوانٍ وهي فترة بقاء البوابة مفتوحة 


        move_servo(0) # إغلاق البوابة تلقائياً 


        # إعادة تعيين النظام وبدء دورة جدول جديدة 
        led.off()
        counter = 0
        meal_due = False


        # رسالة ختامية لطيفة للأليف
        oled.fill(0)
        oled.text("== PET FEEDER ==", 0, 0)
        oled.text("Dispenser CLOSED", 0, 25)
        oled.text("Enjoy your meal!", 0, 45)
        oled.show()
        sleep(2)


    elif pet_present:
        # حالة اكتشاف الأليف دون وصول موعد الطعام 
        led.on()
        if counter % 5 == 0: # إصدار تغريدة لطيفة بشكل متقطع لجلب انتباهه
            play_chirp_melody()
        show_oled("PET-DETECTED", distance, counter, False)


    else:
        # حالة الجاهزية والانتظار [129]
        led.off()
        show_oled("READY", distance, counter, is_sleeping)


    sleep(0.5)