#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include "DHT.h"

#define DHTPIN 2
#define DHTPIN2 7    
#define DHTTYPE DHT22 

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
DHT dht2(DHTPIN2, DHTTYPE);  

// --- CONFIGURAÇÃO DO LCD I2C ---
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// --- PINOS ---  
const int PINO_PWM_VENT = 3;   // PWM do Ventilador (PID Temperatura)
const int PINO_PWM_RELE = 6;   // PWM/Saída do Controle de Umidade (PID Umidade)
const int PINO_BOTATO_INC = 4; // Botão para aumentar Setpoint Temp
const int PINO_BOTATO_DEC = 5; // Botão para diminuir Setpoint Temp

// --- PARÂMETROS DO PID DE TEMPERATURA ---  
float Kp_T = 25.0;   
float Ki_T = 0.1;   
float Kd_T = 1.0;   

// --- PARÂMETROS DO PID DE UMIDADE ---  
float Kp_H = 22.0;   
float Ki_H = 0.05;   
float Kd_H = 0.5;   

// --- VARIÁVEIS DE CONTROLE ---  
float tempDesejada = 35.0; // Setpoint Temperatura (°C)  
float umiDesejada = 55.0;  // Setpoint Umidade (%) - Alvo seguro p/ o Sumry Max

float erroAnterior_T = 0.0;  
float integral_T = 0.0;  

float erroAnterior_H = 0.0;  
float integral_H = 0.0;  

unsigned long tempoAnterior = 0;  

// --- VARIÁVEIS DOS BOTÕES (DEBOUNCE) ---
unsigned long ultimoTempoBotao = 0;
const unsigned long delayDebounce = 200; 

void setup() {  
  Serial.begin(9600);  
  
  pinMode(PINO_BOTATO_INC, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PINO_BOTATO_DEC, INPUT_PULLUP);

  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Sumry 10.2kW PID");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Iniciando...");
  delay(2000);
  lcd.clear();

  pinMode(PINO_PWM_VENT, OUTPUT);  
  pinMode(PINO_PWM_RELE, OUTPUT);  
  tempoAnterior = millis();  
  dht.begin();
  dht2.begin();
}  

void loop() {  
  unsigned long tempoAtual = millis();  

  // --- LEITURA DOS BOTÕES DE AJUSTE DO SETPOINT ---
  if (tempoAtual - ultimoTempoBotao > delayDebounce) {
    if (digitalRead(PINO_BOTATO_INC) == LOW) {
      tempDesejada += 0.5; 
      ultimoTempoBotao = tempoAtual;
      atualizarDisplaySetpoint();
    } 
    else if (digitalRead(PINO_BOTATO_DEC) == LOW) {
      tempDesejada -= 0.5; 
      ultimoTempoBotao = tempoAtual;
      atualizarDisplaySetpoint();
    }
  }

  double dt = (double)(tempoAtual - tempoAnterior) / 1000.0; 

  // Executa o cálculo a cada 1 segundo (1000ms)  
  if (dt >= 1.0) {  
    float h1 = dht.readHumidity();  
    float t1 = dht.readTemperature();
    float h2 = dht2.readHumidity();  
    float t2 = dht2.readTemperature();  

    // Validação da leitura do sensor 1 
    if (isnan(h1) || isnan(t1)) {  
      Serial.println(F("Falha no sensor DHT 1!"));  
      lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Erro Sensor 1   ");
      return;
    }
    // Validação da leitura do sensor 2
    if (isnan(h2) || isnan(t2)) {  
      Serial.println(F("Falha no sensor DHT 2!"));  
      lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Erro Sensor 2   ");
      return;    
    }  

    // --- CÁLCULO DAS MÉDIAS ---
    float tempMedia = (t1 + t2) / 2.0;
    float umiMedia = (h1 + h2) / 2.0;

    // ==========================================
    // 1. PID DE TEMPERATURA (Controle Exaustor)
    // ==========================================
    float erro_T = tempMedia - tempDesejada;    
    float P_T = Kp_T * erro_T;  
    
    integral_T += erro_T * dt;  
    if (integral_T > 100.0) integral_T = 100.0;  
    if (integral_T < -100.0) integral_T = -100.0;  
    float I_T = Ki_T * integral_T;  

    float derivativa_T = (erro_T - erroAnterior_T) / dt;  
    float D_T = Kd_T * derivativa_T;  

    float saidaPID_T = P_T + I_T + D_T;  
    if (saidaPID_T > 255) saidaPID_T = 255;  
    if (saidaPID_T < 0) saidaPID_T = 0;  

    analogWrite(PINO_PWM_VENT, (int)saidaPID_T);  
    erroAnterior_T = erro_T;  

    // ==========================================
    // 2. PID DE UMIDADE (Controle Desumidificador)
    // ==========================================
    // Erro positivo significa que a umidade real está ACIMA do desejado (precisa desumidificar)
    float erro_H = umiMedia - umiDesejada;    
    float P_H = Kp_H * erro_H;  
    
    integral_H += erro_H * dt;  
    if (integral_H > 100.0) integral_H = 100.0;  
    if (integral_H < -100.0) integral_H = -100.0;  
    float I_H = Ki_H * integral_H;  

    float derivativa_H = (erro_H - erroAnterior_H) / dt;  
    float D_H = Kd_H * derivativa_H;  

    float saidaPID_H = P_H + I_H + D_H;  
    if (saidaPID_H > 255) saidaPID_H = 255;  
    if (saidaPID_H < 0) saidaPID_H = 0;  

    // Aplica o sinal calculado ao atuador de umidade
    analogWrite(PINO_PWM_RELE, (int)saidaPID_H);  
    erroAnterior_H = erro_H;  

    // Finaliza o ciclo de tempo
    tempoAnterior = tempoAtual;  

    // ==========================================
    // 3. EXIBIÇÃO NO DISPLAY LCD I2C (Formatado para 16x2)
    // ==========================================
    // Linha 1: Temperatura Média Real e Setpoint desejado
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("T:");
    lcd.print(tempMedia, 1);
    lcd.print("C SP:");
    lcd.print(tempDesejada, 1);
    lcd.print((char)223); 
    
    // Linha 2: Umidade Média Real e saída de controle em % (0-100%)
    int pctPWM_H = map((int)saidaPID_H, 0, 255, 0, 100);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("U:");
    lcd.print((int)umiMedia);
    lcd.print("%D:");
    lcd.print(pctPWM_H);
    lcd.print("%C:");
    lcd.print((int)saidaPID_T);
    lcd.print("   "); // Espaços para limpar resíduos de dígitos anteriores 

    // ==========================================
    // 4. MONITOR SERIAL (Diagnóstico Completo)
    // ==========================================
    Serial.print("T1: "); Serial.print(t1, 1);
    Serial.print("°C | T2: "); Serial.print(t2, 1);
    Serial.print("°C | T_Média: "); Serial.print(tempMedia, 1);
    Serial.print("°C | PWM_Vent: "); Serial.print((int)saidaPID_T);  
    Serial.print(" || H1: "); Serial.print(h1, 0);
    Serial.print("% | H2: "); Serial.print(h2, 0);
    Serial.print("% | H_Média: "); Serial.print(umiMedia, 0);
    Serial.print("% | PWM_Umi: "); Serial.println((int)saidaPID_H);  
  }  
}

void atualizarDisplaySetpoint() {
  lcd.setCursor(10, 0);
  lcd.print("SP:");
  lcd.print(tempDesejada, 1);
  lcd.print((char)223);
}