#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

// =================================
// PIN CONFIGURATION
// =================================

#define VR1_PIN     35
#define VR2_PIN     34

#define LED_PIN     5

#define OLED_SDA    21
#define OLED_SCL    22

// =================================
// ADC CONFIGURATION
// =================================

#define ADC_MAX     4095

// =================================
// PWM CONFIGURATION
// =================================

#define PWM_FREQ    5000
#define PWM_RES     8
#define PWM_MAX     255

// =================================
// OLED CONFIGURATION
// =================================

#define SCREEN_WIDTH  128
#define SCREEN_HEIGHT 64

Adafruit_SSD1306 display(
  SCREEN_WIDTH,
  SCREEN_HEIGHT,
  &Wire,
  -1
);

bool oledOK = false;

// =================================
// VARIABLES
// =================================

int vr1Value = 0;
int vr2Value = 0;

int ledBrightness = 0;
int pwmValue = 0;

unsigned long lastUpdate = 0;

const unsigned long updateInterval = 200;

// =================================
// ADC READING
// =================================

int readADC(int pin) {

  long sum = 0;

  // Lay trung binh 10 lan doc
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    sum += analogRead(pin);
  }

  return sum / 10;
}

// =================================
// OLED DISPLAY
// =================================

void updateOLED() {

  if (!oledOK) return;

  display.clearDisplay();

  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);

  display.setTextSize(1);

  display.setCursor(0, 0);
  display.println("ESP32 ANALOG CONTROL");

  display.drawLine(0, 12, 127, 12, SSD1306_WHITE);

  // VR1
  display.setCursor(0, 20);
  display.print("VR1 ADC: ");
  display.println(vr1Value);

  // VR2
  display.setCursor(0, 32);
  display.print("VR2: ");
  display.print(ledBrightness);
  display.println("%");

  // PWM
  display.setCursor(0, 44);
  display.print("PWM: ");
  display.print(pwmValue);
  display.print("/255");

  display.display();
}

// =================================
// UART OUTPUT
// =================================

void sendUART() {

  Serial.print("VR1 ADC = ");
  Serial.print(vr1Value);

  Serial.print(" | VR2 = ");
  Serial.print(ledBrightness);
  Serial.print("%");

  Serial.print(" | PWM = ");
  Serial.println(pwmValue);
}

// =================================
// SETUP
// =================================

void setup() {

  Serial.begin(115200);

  // ADC
  analogReadResolution(12);

  // PWM
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  analogWriteFrequency(LED_PIN, PWM_FREQ);
  analogWriteResolution(LED_PIN, PWM_RES);

  analogWrite(LED_PIN, 0);

  // I2C OLED
  Wire.begin(OLED_SDA, OLED_SCL);

  if (display.begin(
        SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {

    oledOK = true;

    display.clearDisplay();
    display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
    display.setTextSize(2);
    display.setCursor(10, 20);
    display.println("ESP32 OK");
    display.display();

  } else {

    Serial.println("OLED ERROR!");
  }

  Serial.println("==============================");
  Serial.println("ESP32 VR1 VR2 PWM CONTROLLER");
  Serial.println("UART: 115200 BAUD");
  Serial.println("ADC: 12 BIT");
  Serial.println("PWM: 8 BIT - 5 KHz");
  Serial.println("==============================");

  delay(1000);
}

// =================================
// MAIN LOOP
// =================================

void loop() {

  if (millis() - lastUpdate >= updateInterval) {

    lastUpdate = millis();

    // Doc bien tro VR1
    vr1Value = readADC(VR1_PIN);

    // Doc bien tro VR2
    vr2Value = readADC(VR2_PIN);

    // Chuyen ADC thanh phan tram
    ledBrightness = map(
      vr2Value,
      0,
      ADC_MAX,
      0,
      100
    );

    // Tinh gia tri PWM 8 bit
    pwmValue = map(
      vr2Value,
      0,
      ADC_MAX,
      0,
      PWM_MAX
    );

    // LED active HIGH
    analogWrite(LED_PIN, pwmValue);

    // Hien thi OLED
    updateOLED();

    // Gui du lieu UART
    sendUART();
  }
}