#include <Stepper.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <Wire.h>

/*
 * Definicoes
 */
#define DEBUG Serial.print

/*
 * Constantes
 */
const int pinoBotao = 19; //PINO DIGITAL UTILIZADO PELO PUSH BUTTON
const int totalStepToOpen       = 158;
const int stepsPerRevolution    = 48;
const int speedStep             = 10;


/*
 * Variaveis Globais
 */
volatile bool isFishDetected, isButtonPressed = false;             // Variaveis para controle da detecção de peixe e botão
volatile int numSteps = 0;                           // Variavel para a contagem de voltas
unsigned long initTime, finalTime, deltaTime = 0;    // Variavel para determinacao do tempo
float tempo, tempC, t, f, T, V;                      // Variaveis para conversa de frequencia



/*
 * Pinout
 */

/* LCD  */
LiquidCrystal lcd(53,52,51,50,49,48);

/* Motor de Passos */
Stepper stepper(stepsPerRevolution, 8,9,10,11);

/* Sensor de Temperatura */
OneWire oneWire(21);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
DeviceAddress temperatureSensor;


/*
 * Inicializacao dos perifericos
 */
void setup() {

    Serial.begin(9600);

    //configura button
    pinMode(pinoBotao, INPUT_PULLUP);

    // Inicia sensor temp
    DEBUG("Inicializacao: Sensor Temp\n");
    sensors.begin();
    sensors.getAddress(temperatureSensor, 0);

    // Inicia LCD
    DEBUG("Inicializacao: Display LCD\n");
    lcd.begin(20, 2);
    pinMode(2, INPUT); //pino sensor vazao
    pinMode(3, INPUT); //pino fotodiodo

    // Realiza a abertura inicial
    DEBUG("Inicializacao: Motor de Passos\n");
    stepper.setSpeed(speedStep);
    stepper.step(stepsPerRevolution);

    // Apresenta a tela de inicio
    showInitialLCD();

    // Configura interrupcoes
    attachInterrupt(1, callbackPeixe, RISING);
    attachInterrupt(3, callbackButton, FALLING);

    // Aguarda 5s
    delay(3000);

    //limpa LCD para apresentar "aguarda botao"
    lcd.clear();
    esperaButton();

    delay(3000);

}


/*
 * Loop Embarcado
 */
void loop() {

    //apresenta no LCD o aguardo do botao pressionado para iniciar sistema

    //se botao pressionado, começa sistema
    if(isButtonPressed){


      initTime = millis();

      DEBUG(">>> Inicio do Processo: ");
      DEBUG(initTime);
      DEBUG("\n");

      // Realiza abertura inicial
      DEBUG("Abertura da Valvula\n");
      stepper.setSpeed(speedStep);
      stepper.step(stepsPerRevolution);

      // Le sensor de Vazão
      readFlowSensor();

      // Le sensor de Tenoeratura
      sensors.requestTemperatures();
      tempC = sensors.getTempC(temperatureSensor);

      // Atualiza Display
      showLCD();

      // Incrementa numero de voltas
      numSteps++;

      // Aguarda 1min
      delay(1000);

          if(isFishDetected == true)
          {
              // Atualiza Display com a Tela Final
              showFinalLCD();
              Serial.print(deltaTime);

              // Fecha o Registros
              stepper.setSpeed(speedStep);
              stepper.step(-stepsPerRevolution*numSteps);

              // Atualiza flag de detecção do peixe
              isFishDetected = false;

              // Atualiza flag de detecção do botao
              isButtonPressed = false;

              // Trava o fluxo de codigo
              while(1);
          }

      }
}


void showInitialLCD()
{
    lcd.setCursor(4, 0);
    lcd.print("Iniciando");
    lcd.setCursor(4, 1);
    lcd.print("Sistema...");
}

void showFinalLCD()
{
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Vf:");
    lcd.setCursor(4, 0);
    lcd.print(V);
    lcd.setCursor(19,0);
    lcd.print("L/min");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("T final:       ");
    lcd.write(223);
    lcd.print("C");
    lcd.setCursor(9,1);
    lcd.print(tempC);
}

void showLCD()
{
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("V:");
    lcd.setCursor(3, 0);
    lcd.print(V);
    lcd.setCursor(8,0);
    lcd.print(" L/M");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("T:       ");
    lcd.write(223);
    lcd.print("C");
    lcd.setCursor(4,1);
    lcd.print(tempC);
}

void getFreq()
{
  tempo = pulseIn(2, HIGH); //pulso em alta, em microsegundos
  t = tempo * 0.000001;     //pulso em segundos
  T = 2.00 * t;             //periodo completo em s
  f = 1 / T;                //frequencia
}

void convertFreqToFlow()
{
  V = f/8.2; //[L/MIN]
}

void readFlowSensor()
{
    getFreq();
    convertFreqToFlow();
}

void callbackPeixe()
{
    // Calcula o diferencial de tempo
    finalTime = millis();

    DEBUG("Detectou um peixe:");
    DEBUG(finalTime);
    DEBUG("\n");

    // Calcula diferencial de Tempo
    deltaTime = (finalTime - initTime)/1000;

    DEBUG("Tempo desde o Inicio da Operacao:");
    DEBUG(deltaTime);
    DEBUG("\n");

    // Atualiza a flag de detecção do peixe
    isFishDetected = true;
}

void esperaButton()
{
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("Aguardando botao.");
}

void callbackButton()
{
    isButtonPressed = true;
    DEBUG("Botao Detectado");
}