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

// --- MAPEAMENTO DE PINOS (GPIO DO RASPBERRY PI PICO) ---
#define DHTPIN 2          // GPIO 2 (Pino físico 4)
#define DHTPIN2 3         // Alterado para GPIO 3 (Pino físico 5) para liberar GPIO 6/7
#define DHTTYPE DHT22

// Pinos I2C para o LCD (Barramento I2C0 padrão)
const int PINO_SDA = 4;   // GPIO 4 (Pino físico 6)
const int PINO_SCL = 5;   // GPIO 5 (Pino físico 7)

// Atuadores e Botões
const int PINO_PWM_VENT = 6;   // GPIO 6 (Pino físico 9) - PWM do Ventilador
const int PINO_PWM_RELE = 7;   // GPIO 7 (Pino físico 10) - PWM/Controle de Umidade
const int PINO_BOTATO_INC = 8; // GPIO 8 (Pino físico 11) - Botão Aumentar Setpoint
const int PINO_BOTATO_DEC = 9; // GPIO 9 (Pino físico 12) - Botão Diminuir Setpoint

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

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

// --- 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 (%)
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;

// Protótipo da função (Boa prática para o compilador do Pico)
void atualizarDisplaySetpoint();

void setup() {
  Serial.begin(115200); // 115200 é o padrão recomendado para o Pi Pico

  // Inicializa os pinos dos botões com resistor de Pull-up interno
  pinMode(PINO_BOTATO_INC, INPUT_PULLUP);
  pinMode(PINO_BOTATO_DEC, INPUT_PULLUP);

  // Define os pinos I2C corretos antes de iniciar o Wire
  Wire.setSDA(PINO_SDA);
  Wire.setSCL(PINO_SCL);
  Wire.begin();

  // Inicializa o LCD
  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();

  // Inicializa saídas
  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("Falha no sensor DHT 1!");
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Erro Sensor 1   ");
      tempoAnterior = tempoAtual; // Evita travamento do contador de tempo
      return;
    }

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

    analogWrite(PINO_PWM_RELE, (int)saidaPID_H);
    erroAnterior_H = erro_H;

    // Finaliza o ciclo de tempo
    tempoAnterior = tempoAtual;

    // ==========================================
    // 3. EXIBIÇÃO NO DISPLAY LCD I2C
    // ==========================================
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("T:");
    lcd.print(tempMedia, 1);
    lcd.print("C");
    lcd.print((char)223);
    lcd.print("SP:");
    lcd.print(tempDesejada, 1);
    lcd.print((char)223); 

    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 extras para limpar fantasmas visuais

    // ==========================================
    // 4. MONITOR SERIAL
    // ==========================================
    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(9, 0); // Ajustado levemente a posição para cobrir o espaço correto
  lcd.print("SP:");
  lcd.print(tempDesejada, 1);
  lcd.print((char)223);
  lcd.print(" ");
}