#include <DHT11.h>
#include <OneWire.h>
#include <NewPing.h>


#define ECHO_1 2
#define TRIG_1 3
#define ECHO_2 4
#define TRIG_2 5
#define DHT11_pin 6
#define ds_pin 7
#define humidity_relay_pin 8
#define water_temp_relay_pin 9
#define tank_relay_pin 10
#define humidifier_relay_pin 11
#define pump1_pin 12
#define pump2_pin 13
#define light_relay_pin 51
#define fan_temp_pin 14
#define fan_humidity_pin 49

#define SensorPin A0            //pH meter Analog output to Arduino Analog Input 0
#define Offset 0.00            //deviation compensate
#define LED 13
#define samplingInterval 20
#define printInterval 800
#define ArrayLenth  40    //times of collection
int pHArray[ArrayLenth];   //Store the average value of the sensor feedback
int pHArrayIndex=0;

float temp;
float humidity;
float water_temp;
float dist_tank; //расстояние уровня жидкости в баке
float dist_humidifier; //расстояние уровня в увлажнителе
float pH;

float ideal_temp = 25; // в градусах по цельсию
float ideal_water_temp = 18;
float ideal_humidity = 51; // в процентах
float ideal_dist_tank = 23; //в сантиметрах
float ideal_dist_humidifier = 37; // В сантиметрах
float ph_min = 5,4;
float ph_max = 6,0;
float light_hours = 13,5; //часов в сутки свет включен

byte fan_speed_temp;
byte fan_speed_humidity;

bool temp_relay = false; //ниже управление вентиляторами и реле
bool humidity_relay = false;
bool water_temp_relay = false;
bool tank_relay = false;
bool humidifier_relay = false;
bool pump1 = false; // Для ph метра
bool pump2 = false;
bool light_realy = true; //свет включается при запуске системы

unsigned long timer1;
unsigned long timer2;
unsigned long measure_timer;
//bool humidity_fan = false; //чтобы была петля Гистерезиса при управление влажностью
byte DHT11_pin = 7;
byte ds_pin = 8;

OneWire ds(ds_pin);
DHT11 myDHT11(DHT11_PIN);
NewPing sonar_tank(TRIG_1, ECHO_1, 400);
NewPing sonar_humidifier(TRIG_2, ECHO_2, 400);

void init ()
{
    pinMode (humidity_relay_pin, OUTPUT);
    pinMode (water_temp_relay_pin, OUTPUT);
    pinMode (tank_relay_pin, OUTPUT);
    pinMode (humidifier_relay_pin, OUTPUT);
    pinMode (pump1_pin, OUTPUT);
    pinMode (pump1_pin, OUTPUT);
    pinMode (light_relay_pin, OUTPUT);
    pinMode (fan_temp_pin, OUTPUT);
    pinmode (fan_humidity_pin);
}
float get_water_temp()
{
  yte data[2]; // Место для значения температуры
  ds.reset(); // Начинаем взаимодействие со сброса всех предыдущих команд и параметров
  ds.write(0xCC); // Даем датчику DS18b20 команду пропустить поиск по адресу. В нашем случае только одно устрйоство
  ds.write(0x44); // Даем датчику DS18b20 команду измерить температуру. Само значение температуры мы еще не получаем - датчик его положит во внутреннюю память

  delay(1000); // Микросхема измеряет температуру, а мы ждем.

  ds.reset(); // Теперь готовимся получить значение измеренной температуры
  ds.write(0xCC);
  ds.write(0xBE); // Просим передать нам значение регистров со значением температуры

  // Получаем и считываем ответ
  data[0] = ds.read(); // Читаем младший байт значения температуры
  data[1] = ds.read(); // А теперь старший

  // Формируем итоговое значение:
  //    - сперва "склеиваем" значение,
  //    - затем умножаем его на коэффициент, соответсвующий разрешающей способности (для 12 бит по умолчанию - это 0,0625)
  return  ((data[1] << 8) | data[0]) * 0.0625;
}
void get_data ()
{
    temp = myDHT11.temperature ();
    water_temp = get_water_temp ();
    humidity = myDHT11.humidity ();
    dist_tank = sonar_tank.ping()/57.5;
    dist_humidifier = sonar_humidifier.ping ()/57.5;
    static unsigned long samplingTime = millis();
    static unsigned long printTime = millis();
    static float pHValue,voltage;
    pHArray[pHArrayIndex++]=analogRead(SensorPin);
    if(pHArrayIndex==ArrayLenth)pHArrayIndex=0;
    voltage = avergearray(pHArray, ArrayLenth)*5.0/1024;
    pH = 3.5*voltage+Offset;
  }
}
void calculating_settings () //управление реле и тд
{
    if (temp <= ideal_temp)
    {
        fan_speed_temp = 0;
    }
    else if (temp > ideal_temp)
    {
        fan_speed_temp = map (temp*100, ideal_temp*100, ideal_temp*100 + 2, 0, 255); // линейное преобразование
        fan_speed_temp = constrain (fan_speed_temp, 0,255); // чтобы значения ШИМ вентилятора не превышали 255 и не были меньше 0
        if ((ideal_temp - temp) > 5)
        {
            //Error
        }
    }
    if ((ideal_humidity - humidity) > 5)
    {
        humidity_relay = true;
        fan_speed_humidity = 255;
    }
    if (ideal_humidity < humidity)
    {
        humidity_relay = false;
        fan_speed_humidity = 0;
    }
    if ((ideal_water_temp - water_temp) > 1)
    {
        water_temp_relay = true;
    }
    else if ((ideal_water_temp - water_temp) < 1)
    {
        water_temp_relay = false;
    }
    if ((ideal_dist_tank - dist_tank) > 2)
    {
        tank_relay = true;
    }
    if ((ideal_dist_humidifier - dist_humidifier) > 2)
    {
        humidifier_relay = true;
    }
    if ((pH < ph_min) && ((millis () - measure_timer) > 900000))
    {
        pump1 = true;
        measure_timer = millis ();
    }
    if ((pH > ph_max) && ((millis () - measure_timer) > 900000))
    {
        pump1 = true;
        measure_timer = millis ();
    }
    if ((pH > ph_min) && (pH < ph_max) && ((millis () - measure_timer) > 900000))
    {
        pump1 = false;
        pump2 = false;
    }
    if ((millis () - timer1) > (1000*60*60* light_hours))
    {
        light_relay = false;
    }
    if (((millis () - timer1) > (1000*60*60*24) && (!light_relay)) // Прошли сутки
    {
        timer1 = millis(); // Обнуляем таймер
        light_relay = true;
    }
}
void set_settings()
{
    analogWrite (fan_temp_pin, fan_speed_temp);
    analogWrite (fan_humidity_pin, fan_speed_humidity);
    digitalWrite (humidity_relay_pin, humidity_relay_pin);
    digitalWrite (water_temp_relay_pin, water_temp_relay);
    digitalWrite (tank_relay_pin, tank_relay);
    if (tank_relay)
    {
        while ((ideal_dist_tank - sonar_tank.ping()/57.5) > 0,5)
        {

        }
        digitalWrite (tank_relay_pin, false);
    }
    digitalWrite (humidifier_relay_pin, humidifier_relay);
    if (humidifier_relay)
    {
        while ((ideal_dist_humidifier - sonar_humidifier.ping()/57.5) > 0,5)
        {

        }
        digitalWrite (humidifier_relay_pin, false);
    }
    digitalWrite (pump1_pin, pump1);
    digitalWrite (pump2_pin, pump2);
    if ((pump1) || (pump2))
    {
        delay (2000);
        digitalWrite (pump1_pin, false);
        digitalWrite (pump2_pin, false);
    }
    digitalWrite (light_relay_pin, light_relay);
}
void setup() {
    // put your setup code here, to run once:
    timer1 = millis ();
    timer2 = millis ();
    init ();
}

void loop() {
    // put your main code here, to run repeatedly:
    if ((millis () - timer2) > 3000)
    {
        get_data ();
        calculating_setting ();
        set_settings ();
        timer2 = millis ();
    }
}

double avergearray(int* arr, int number){ // Счетчик медианы значений
  int i;
  int max,min;
  double avg;
  long amount=0;
  if(number<=0){
    Serial.println("Error number for the array to avraging!/n");
    return 0;
  }
  if(number<5){   //less than 5, calculated directly statistics
    for(i=0;i<number;i++){
      amount+=arr[i];
    }
    avg = amount/number;
    return avg;
  }else{
    if(arr[0]<arr[1]){
      min = arr[0];max=arr[1];
    }
    else{
      min=arr[1];max=arr[0];
    }
    for(i=2;i<number;i++){
      if(arr[i]<min){
        amount+=min;        //arr<min
        min=arr[i];
      }else {
        if(arr[i]>max){
          amount+=max;    //arr>max
          max=arr[i];
        }else{
          amount+=arr[i]; //min<=arr<=max
        }
      }//if
    }//for
    avg = (double)amount/(number-2);
  }//if
  return avg;
}