/*
	Desenvolvido por Murilo Zanini de Carvalho
	Objetivo: Controlar a distância utilizando o sensor de ultrassom
*/

//Bibliotecas

//Definicoes e estruturas
#define led0 2
#define led1 3
#define led2 4
#define pot 0
#define echo 5
#define trig 6
#define N 10

//Define nossa estrutura media movel
typedef struct {
	int medicoes[N];
	byte pronto, indice;
	int media;
} MediaMovel;

//Variaveis globais
MediaMovel distancia;
unsigned long tempo;	//Variável para contagem de tempo
byte estadoSensor;		//Variável que cuida do estado atual da leitura do sensor

//Prototipos de funcoes
void inicializaMediaMovel(MediaMovel *m);
void atualizaSensor();	//Função que atualiza o valor do sensor de distancia
void insereAmostra(MediaMovel *m, int amostra);
//Função que calcula a distância da média móvel
int CalcularMedia(MediaMovel *m);
//FUnçaõ que pega o valor da média movel
int pegarMedia(MediaMovel m);

//Funções
void setup(){
	//Inicialização dos pinos
	pinMode(echo, INPUT);
	pinMode(trig, OUTPUT);
	pinMode(led0, OUTPUT);
	pinMode(led1, OUTPUT);
	pinMode(led2, OUTPUT);
	estadoSensor = 0;
	//Chama função que inicializa a média móvel
	inicializaMediaMovel(&distancia);
	//Inicializa a comunicação Serial
	Serial.begin(9600);
}

void loop(){
	//Maquina de estados que realiza a leitura do sensor
	atualizaSensor();
	//Verifica se já está pronto para realizar o programa
	if(CalcularMedia(&distancia)){
		Serial.print("Distancia:");
		Serial.println(pegarMedia(distancia), DEC);
		delay(500);
	}
}

//Função que inicializa a média movel
void inicializaMediaMovel(MediaMovel *m){
	(*m).indice = 0;
	(*m).pronto = 0;
}

//Função que atualiza a distancia do sensor de distancia
void atualizaSensor(){
	switch(estadoSensor){
		case 0:
		digitalWrite(trig, HIGH);
		delayMicroseconds(12);
		digitalWrite(trig, LOW);
		estadoSensor = 1;
		tempo = millis();	//Pega o instante de tempo atual
		break;

		case 1:
		if(digitalRead(echo)){
			tempo = millis();	//Atualiza o valor do tempo
			estadoSensor = 2;
		}
		else if(millis() - tempo >= 10){	//Verifica se não esturou o tempo de espera
			estadoSensor = 0;
		}
		break;

		case 2:
		if(!digitalRead(echo)){
			tempo = millis() - tempo;	//Conta o tempo que o pino ficou em nível alto
			estadoSensor = 3;
		}
		else if(millis() - tempo >= 32000){ //Verifica se não estourou o tempo máximo de leitura do sensor
			estadoSensor = 0;
		}
		break;
		case 3:
		//Calcula a distancia e já insere na média movel
		insereAmostra(&distancia, tempo/58);
		estadoSensor = 0;
		break;
	}
}

//Insere a amostra na estrutura da média movel
void insereAmostra(MediaMovel *m, int amostra){
	//Insere a amostra no vetor
	(*m).medicoes[(*m).indice] = amostra;
	//Verifica se a quantidade de amostras já é suficiente
	if((*m).indice == 9 && !(*m).pronto)
		(*m).pronto = 1;
	//Vai para próxima posição do vetor de amostras
	(*m).indice = ((*m).indice + 1) % 10;
}

//FUnção que fala se esta pronto para utilizar
int CalcularMedia(MediaMovel *m){
	if((*m).pronto){
		(*m).media = 0;
		for(int i = 0; i < N; i++){
			(*m).media += (*m).medicoes[i];
		}
		(*m).media /= N;
	}
	return (*m).pronto;
}

//Função que pega o valor da média movel
int pegarMedia(MediaMovel m){
	return m.media;
}