#include <ESP8266WiFi.h> // Importa a Biblioteca ESP8266WiFi
#include <PubSubClient.h> // Importa a Biblioteca PubSubClient

//defines:
//defines de id mqtt e tópicos para publicação e subscribe
#define TOPICO_SUBSCRIBE "published"     //tópico MQTT de escuta
#define TOPICO_PUBLISH   "MQTTFilipeFlopRecebe"    //tópico MQTT de envio de informações para Broker
                                                   //IMPORTANTE: recomendamos fortemente alterar os nomes
                                                   //            desses tópicos. Caso contrário, há grandes
                                                   //            chances de você controlar e monitorar o NodeMCU
                                                   //            de outra pessoa.
#define ID_MQTT  "HomeAut2"     //id mqtt (para identificação de sessão)
                               //IMPORTANTE: este deve ser único no broker (ou seja,
                               //            se um client MQTT tentar entrar com o mesmo
                               //            id de outro já conectado ao broker, o broker
                               //            irá fechar a conexão de um deles).


//defines - mapeamento de pinos do NodeMCU
#define D0    16
#define D1    5
#define D2    4
#define D3    0
#define D4    2
#define D5    14
#define D6    12
#define D7    13
#define D8    15
#define D9    3
#define D10   1


// WIFI
const char* SSID= "brisa-188097";
const char* PASSWORD = "8ultm3rl";
//const char* PASSWORD = "z11d8ks4";

// MQTT
const char* BROKER_MQTT = "192.168.1.11"; //URL do broker MQTT que se deseja utilizar
int BROKER_PORT = 1885; // Porta do Broker MQTT


//Variáveis e objetos globais
WiFiClient espClient; // Cria o objeto espClient
PubSubClient MQTT(espClient); // Instancia o Cliente MQTT passando o objeto espClient
char EstadoSaida = '0';  //variável que armazena o estado atual da saída

//Prototypes
void initSerial();
void initWiFi();
void initMQTT();
void reconectWiFi();
void mqtt_callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length);
void VerificaConexoesWiFIEMQTT(void);
void InitOutput(void);

/*
 *  Implementações das funções
 */
void setup()
{
    //inicializações:
    InitOutput();
    initSerial();
    initWiFi();
    initMQTT();
}

//Função: inicializa comunicação serial com baudrate 115200 (para fins de monitorar no terminal serial
//        o que está acontecendo.
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void initSerial()
{
    Serial.begin(115200);
}

//Função: inicializa e conecta-se na rede WI-FI desejada
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void initWiFi()
{
    delay(10);
    Serial.println("------Conexao WI-FI------");
    Serial.print("Conectando-se na rede: ");
    Serial.println(SSID);
    Serial.println("Aguarde");

    reconectWiFi();
}

//Função: inicializa parâmetros de conexão MQTT(endereço do
//        broker, porta e seta função de callback)
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void initMQTT()
{
    MQTT.setServer(BROKER_MQTT, BROKER_PORT);   //informa qual broker e porta deve ser conectado
    MQTT.setCallback(mqtt_callback);            //atribui função de callback (função chamada quando qualquer informação de um dos tópicos subescritos chega)
}

//Função: função de callback
//        esta função é chamada toda vez que uma informação de
//        um dos tópicos subescritos chega)
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void mqtt_callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length)
{
    String msg;

    //obtem a string do payload recebido
    for(int i = 0; i < length; i++)
    {
       char c = (char)payload[i];
       msg += c;
    }

    //toma ação dependendo da string recebida:
    //verifica se deve colocar nivel alto de tensão na saída D0:
    //IMPORTANTE: o Led já contido na placa é acionado com lógica invertida (ou seja,
    //enviar HIGH para o output faz o Led apagar / enviar LOW faz o Led acender)
    if (msg.equals("L"))
    {
        digitalWrite(D0, LOW);
        EstadoSaida = '1';
    }

    //verifica se deve colocar nivel alto de tensão na saída D0:
    if (msg.equals("D"))
    {
        digitalWrite(D0, HIGH);
        EstadoSaida = '0';
    }

}

//Função: reconecta-se ao broker MQTT (caso ainda não esteja conectado ou em caso de a conexão cair)
//        em caso de sucesso na conexão ou reconexão, o subscribe dos tópicos é refeito.
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void reconnectMQTT()
{
    while (!MQTT.connected())
    {
        Serial.print("* Tentando se conectar ao Broker MQTT: ");
        Serial.println(BROKER_MQTT);
        if (MQTT.connect(ID_MQTT))
        {
            Serial.println("Conectado com sucesso ao broker MQTT!");
            MQTT.subscribe(TOPICO_SUBSCRIBE);
        }
        else
        {
            Serial.println("Falha ao reconectar no broker.");
            Serial.println("Havera nova tentatica de conexao em 2s");
            delay(2000);
        }
    }
}

//Função: reconecta-se ao WiFi
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void reconectWiFi()
{
    //se já está conectado a rede WI-FI, nada é feito.
    //Caso contrário, são efetuadas tentativas de conexão
    if (WiFi.status() == WL_CONNECTED)
        return;

    WiFi.begin(SSID, PASSWORD); // Conecta na rede WI-FI

    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
    {
        delay(100);
        Serial.print(".");
    }

    Serial.println();
    Serial.print("Conectado com sucesso na rede ");
    Serial.print(SSID);
    Serial.println("IP obtido: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());
}

//Função: verifica o estado das conexões WiFI e ao broker MQTT.
//        Em caso de desconexão (qualquer uma das duas), a conexão
//        é refeita.
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void VerificaConexoesWiFIEMQTT(void)
{
    if (!MQTT.connected())
        reconnectMQTT(); //se não há conexão com o Broker, a conexão é refeita

     reconectWiFi(); //se não há conexão com o WiFI, a conexão é refeita
}

//Função: envia ao Broker o estado atual do output
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void EnviaEstadoOutputMQTT(void)
{
    if (EstadoSaida == '0')
      MQTT.publish(TOPICO_PUBLISH, "D");

    if (EstadoSaida == '1')
      MQTT.publish(TOPICO_PUBLISH, "L");

    Serial.println("- Estado da saida D0 enviado ao broker!");
    delay(1000);
}

//Função: inicializa o output em nível lógico baixo
//Parâmetros: nenhum
//Retorno: nenhum
void InitOutput(void)
{
    //IMPORTANTE: o Led já contido na placa é acionado com lógica invertida (ou seja,
    //enviar HIGH para o output faz o Led apagar / enviar LOW faz o Led acender)
    pinMode(D0, OUTPUT);
    digitalWrite(D0, HIGH);
}


//programa principal
void loop()
{
    //garante funcionamento das conexões WiFi e ao broker MQTT
    VerificaConexoesWiFIEMQTT();

    //envia o status de todos os outputs para o Broker no protocolo esperado
    EnviaEstadoOutputMQTT();

    //keep-alive da comunicação com broker MQTT
    MQTT.loop();
}