#ifndef SENSORS_H
#define SENSORS_H

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include "Config.h"

#define VCC 4.63
#define RL 10000.0
#define VDIV_RATIO 0.681 
#define I2C_TIMEOUT_MS 100

// تعریف پین‌ها
#define BH1750_SDA_PIN PB7
#define BH1750_SCL_PIN PB6
#define SHT31_SDA_PIN PB9
#define SHT31_SCL_PIN PB8

#define SHT31_ADDR 0x44
#define BH1750_ADDR 0x23

// متغیرهای خارجی
extern SensorData currentData;
extern bool sht31Connected;
extern bool lightSensorConnected;
extern bool coSensorConnected;
extern bool calibrationComplete;
extern unsigned long systemStartTime;
extern unsigned long lastSensorRead;
extern float MQ7_R0;
extern TwoWire Wire1;
extern const long calibrationPeriod;

// توابع
void initSensors();
void readSensors();
void checkSensorStatus();

// -------------------- پاکسازی باس I2C --------------------
inline void i2cBusClear(uint8_t scl_pin, uint8_t sda_pin, bool isWire1 = false) {
  Serial1.print("Clearing I2C bus on pins SCL:");
  Serial1.print(scl_pin);
  Serial1.print(" SDA:");
  Serial1.println(sda_pin);
  
  // آزاد کردن باس
  if (isWire1) {
    Wire1.end();
  } else {
    Wire.end();
  }
  
  delay(50);
  
  // تنظیم پین‌ها به صورت دستی
  pinMode(scl_pin, OUTPUT_OPEN_DRAIN);
  pinMode(sda_pin, OUTPUT_OPEN_DRAIN);
  
  digitalWrite(sda_pin, HIGH);
  digitalWrite(scl_pin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  
  // تولید پالس کلاک برای رهاسازی باس
  for (int i = 0; i < 18; i++) {
    digitalWrite(scl_pin, LOW);
    delayMicroseconds(5);
    digitalWrite(scl_pin, HIGH);
    delayMicroseconds(5);
  }
  
  // ایجاد شرط STOP
  digitalWrite(sda_pin, LOW);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(scl_pin, HIGH);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(sda_pin, HIGH);
  delayMicroseconds(5);
  
  delay(100);
  
  // راه‌اندازی مجدد
  if (isWire1) {
    Wire1.setSDA(sda_pin);
    Wire1.setSCL(scl_pin);
    Wire1.begin();
    Wire1.setClock(50000);  // سرعت پایین برای پایداری
  } else {
    Wire.setSDA(sda_pin);
    Wire.setSCL(scl_pin);
    Wire.begin();
    Wire.setClock(50000);  // سرعت پایین برای پایداری
  }
  
  delay(100);
}

// -------------------- کالیبراسیون MQ7 --------------------
inline void calibrateMQ7() {
  Serial1.println("Calibrating MQ7...");

  float sumRS = 0;
  for(int i = 0; i < 50; i++) {  // کاهش از 100 به 50
    int adc = analogRead(MQ7_PIN);
    float v_adc = adc * (5.0 / 4095.0);
    float v_ao  = v_adc / VDIV_RATIO;

    if (v_ao < 0.01) v_ao = 0.01;
    float RS = RL * (VCC / v_ao - 1.0);
    sumRS += RS;
    delay(20);  // کاهش تاخیر
  }

  MQ7_R0 = (sumRS / 50.0) / 9.8;
  calibrationComplete = true;

  Serial1.print("MQ7 R0 calibrated: ");
  Serial1.println(MQ7_R0);
}

// -------------------- خواندن CO --------------------
inline float readCOImproved() {
  float sumVoltage = 0;
  for (int i = 0; i < 10; i++) {  // کاهش از 20 به 10
    int adc = analogRead(MQ7_PIN);
    float v_adc = adc * (5.0 / 4095.0);
    sumVoltage += v_adc;
    delay(1);
  }

  float v_avg = sumVoltage / 10.0;
  if (v_avg < 0.01) v_avg = 0.01;
  if (v_avg > 4.99) v_avg = 4.99;

  float v_ao = v_avg / VDIV_RATIO;
  float RS = RL * (VCC / v_ao - 1.0);
  float ratio = RS / MQ7_R0;
  float ppm = 0;

  if (ratio > 0) {
    ppm = 100.0 * pow(ratio, -1.53);
    ppm = constrain(ppm, 0, 5000);
  }

  if (!calibrationComplete) {
    ppm = -ppm;
  }

  return ppm;
}

// -------------------- خواندن SHT31 (ساده‌شده) --------------------
inline bool readSHT31(float &temperature, float &humidity) {
  static uint8_t errorCount = 0;
  static bool needsReset = false;
  
  // اگر نیاز به بازنشانی داریم
  if (needsReset) {
    Serial1.println("Resetting SHT31 I2C bus...");
    i2cBusClear(SHT31_SCL_PIN, SHT31_SDA_PIN, false);
    needsReset = false;
    delay(100);
  }
  
  // تست اتصال اولیه
  Wire.beginTransmission(SHT31_ADDR);
  uint8_t connError = Wire.endTransmission();
  
  if (connError != 0) {
    Serial1.print("SHT31 connection error: ");
    Serial1.println(connError);
    errorCount++;
    
    if (errorCount >= 2) {
      needsReset = true;
      errorCount = 0;
    }
    return false;
  }
  
  // ارسال دستور اندازه‌گیری (کوتاه)
  Wire.beginTransmission(SHT31_ADDR);
  if (Wire.write(0x2C) != 1) {  // دستور سریع
    Serial1.println("SHT31 write failed");
    return false;
  }
  if (Wire.write(0x06) != 1) {  // تکرار بالا
    Serial1.println("SHT31 write failed");
    return false;
  }
  uint8_t writeError = Wire.endTransmission();
  
  if (writeError != 0) {
    Serial1.print("SHT31 write error: ");
    Serial1.println(writeError);
    errorCount++;
    
    if (errorCount >= 2) {
      needsReset = true;
      errorCount = 0;
    }
    return false;
  }
  
  // تاخیر اندازه‌گیری
  delay(20);  // برای حالت High Repeatability
  
  // خواندن داده
  uint8_t bytesRead = Wire.requestFrom(SHT31_ADDR, (uint8_t)6, (uint8_t)true);
  
  if (bytesRead != 6) {
    Serial1.print("SHT31 read error, bytes: ");
    Serial1.println(bytesRead);
    
    // خالی کردن بافر
    while (Wire.available()) {
      Wire.read();
    }
    
    errorCount++;
    if (errorCount >= 2) {
      needsReset = true;
      errorCount = 0;
    }
    return false;
  }
  
  // خواندن بایت‌ها
  uint8_t data[6];
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    data[i] = Wire.read();
  }
  
  // بررسی CRC (ساده‌شده)
  uint16_t tRaw = (data[0] << 8) | data[1];
  uint16_t hRaw = (data[3] << 8) | data[4];
  
  // تبدیل مقادیر
  temperature = -45.0 + 175.0 * tRaw / 65535.0;
  humidity = 100.0 * hRaw / 65535.0;
  
  // اعتبارسنجی
  if (isnan(temperature) || isnan(humidity) || 
      temperature < -40 || temperature > 125 || 
      humidity < 0 || humidity > 100) {
    Serial1.println("SHT31 invalid data");
    return false;
  }
  
  errorCount = 0;  // ریست شمارنده خطا
  return true;
}

// -------------------- خواندن BH1750 --------------------
inline bool readBH1750(float &lux) {
  static bool initialized = false;
  static uint8_t errorCount = 0;
  
  // مقداردهی اولیه
  if (!initialized) {
    Serial1.println("Initializing BH1750...");
    Wire1.setSDA(BH1750_SDA_PIN);
    Wire1.setSCL(BH1750_SCL_PIN);
    Wire1.begin();
    Wire1.setClock(50000);  // سرعت پایین
    delay(100);
    
    // پاور آن
    Wire1.beginTransmission(BH1750_ADDR);
    Wire1.write(0x01);
    if (Wire1.endTransmission() != 0) {
      Serial1.println("BH1750 power on failed");
      return false;
    }
    delay(10);
    
    // تنظیم حالت
    Wire1.beginTransmission(BH1750_ADDR);
    Wire1.write(0x13);  // Continuous H-Resolution Mode 0.5lx
    if (Wire1.endTransmission() != 0) {
      Serial1.println("BH1750 mode set failed");
      return false;
    }
    
    initialized = true;
    delay(180);  // زمان اولیه برای اندازه‌گیری
  }
  
  // خواندن داده
  uint8_t bytesRead = Wire1.requestFrom(BH1750_ADDR, (uint8_t)2);
  
  if (bytesRead != 2) {
    Serial1.print("BH1750 read error, bytes: ");
    Serial1.println(bytesRead);
    errorCount++;
    
    if (errorCount >= 3) {
      initialized = false;
      errorCount = 0;
    }
    return false;
  }
  
  // خواندن بایت‌ها
  uint8_t highByte = Wire1.read();
  uint8_t lowByte = Wire1.read();
  
  uint16_t raw = (highByte << 8) | lowByte;
  lux = raw / 1.2f;
  
  errorCount = 0;
  return true;
}

// -------------------- بررسی وضعیت سنسورها --------------------
inline void checkSensorStatus() {
  // فقط چاپ وضعیت فعلی
  Serial1.println("--- Sensor Status ---");
  Serial1.print("SHT31: ");
  Serial1.println(sht31Connected ? "OK" : "ERROR");
  Serial1.print("BH1750: ");
  Serial1.println(lightSensorConnected ? "OK" : "ERROR");
  Serial1.print("MQ7: ");
  Serial1.println(coSensorConnected ? "OK" : "ERROR");
}

// -------------------- خواندن همه سنسورها --------------------
inline void readSensors() {
  Serial1.println("\n=== Reading Sensors ===");
  
  // اول BH1750 را بخوان (چون کار می‌کند)
  float lux;
  if (readBH1750(lux)) {
    currentData.lightLux = lux;
    lightSensorConnected = true;
    Serial1.print("BH1750: ");
    Serial1.print(lux, 0);
    Serial1.println(" lux");
  } else {
    currentData.lightLux = 0;
    lightSensorConnected = false;
    Serial1.println("BH1750: FAILED");
  }
  
  // سپس SHT31
  float temperature = NAN, humidity = NAN;
  bool sht31Read = readSHT31(temperature, humidity);
  
  if (sht31Read && !isnan(temperature) && !isnan(humidity)) {
    currentData.temperature = temperature;
    currentData.humidity = humidity;
    sht31Connected = true;
    Serial1.print("SHT31: T=");
    Serial1.print(temperature, 1);
    Serial1.print("C, H=");
    Serial1.print(humidity, 1);
    Serial1.println("%");
  } else {
    currentData.temperature = NAN;
    currentData.humidity = NAN;
    sht31Connected = false;
    Serial1.println("SHT31: FAILED");
  }
  
  // کالیبراسیون MQ7
  if (!calibrationComplete && (millis() - systemStartTime >= calibrationPeriod)) {
    calibrateMQ7();
    calibrationComplete = true;
  }
  
  // خواندن CO
  currentData.coPPM = readCOImproved();
  int adc = analogRead(MQ7_PIN);
  coSensorConnected = (adc > 10 && adc < 4085);
  
  Serial1.print("MQ7: ");
  Serial1.print(currentData.coPPM, 1);
  Serial1.println(" ppm");
  
  // محاسبه درصدها
  calculatePercentages(currentData);
  
  lastSensorRead = millis();
  Serial1.println("=== Sensor Readings Complete ===\n");
  
  // اگر SHT31 کار نمی‌کند، سیستم را مسدود نکن
  if (!sht31Connected) {
    Serial1.println("Warning: SHT31 not responding, continuing anyway...");
  }
}

// -------------------- مقداردهی اولیه --------------------
inline void initSensors() {
  Serial1.println("Initializing sensors...");
  
  // راه‌اندازی I2C1 برای SHT31 (سرعت پایین)
  Wire.setSDA(SHT31_SDA_PIN);
  Wire.setSCL(SHT31_SCL_PIN);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(50000);  // 50kHz برای پایداری
  Wire.setTimeout(100);
  
  // راه‌اندازی I2C2 برای BH1750
  Wire1.setSDA(BH1750_SDA_PIN);
  Wire1.setSCL(BH1750_SCL_PIN);
  Wire1.begin();
  Wire1.setClock(50000);  // 50kHz
  Wire1.setTimeout(100);
  
  // پیکربندی MQ7
  pinMode(MQ7_PIN, INPUT);
  analogReadResolution(12);
  
  delay(1000);
  
  // اسکن آدرس‌های I2C
  Serial1.println("Scanning I2C1 (SHT31)...");
  byte error;
  int found1 = 0;
  for(byte addr = 1; addr < 127; addr++) {
    Wire.beginTransmission(addr);
    error = Wire.endTransmission();
    if (error == 0) {
      Serial1.print("Found device at 0x");
      if (addr < 16) Serial1.print("0");
      Serial1.println(addr, HEX);
      found1++;
    }
  }
  Serial1.print("I2C1 devices: ");
  Serial1.println(found1);
  
  Serial1.println("Scanning I2C2 (BH1750)...");
  int found2 = 0;
  for(byte addr = 1; addr < 127; addr++) {
    Wire1.beginTransmission(addr);
    error = Wire1.endTransmission();
    if (error == 0) {
      Serial1.print("Found device at 0x");
      if (addr < 16) Serial1.print("0");
      Serial1.println(addr, HEX);
      found2++;
    }
  }
  Serial1.print("I2C2 devices: ");
  Serial1.println(found2);
  
  // تست اولیه سریع
  Serial1.println("Quick sensor test...");
  float lux;
  if (readBH1750(lux)) {
    lightSensorConnected = true;
    Serial1.print("BH1750 OK: ");
    Serial1.print(lux);
    Serial1.println(" lux");
  }
  
  delay(100);
  
  float temp, hum;
  if (readSHT31(temp, hum)) {
    sht31Connected = true;
    Serial1.print("SHT31 OK: ");
    Serial1.print(temp);
    Serial1.print("C ");
    Serial1.print(hum);
    Serial1.println("%");
  }
  
  Serial1.println("Sensor init done");
}

#endif // SENSORS_H