#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SHT31.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <BH1750.h>

// تعریف پین‌ها
#define ADC_PIN PA2  // یا A2 اگر تعریف شده
#define LED_PIN PC13
#define OLED_ADDR 0x3C

// پین‌های I2C
#define I2C_SDA PB9
#define I2C_SCL PB8

// آبجکت‌ها
Adafruit_SHT31 sht31;
BH1750 lightMeter;
Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1);

// متغیرها
float temperature, humidity, light;
int raw_adc = 0;
float voltage = 0;
float co_ppm = 0;

// تابع دیباگ برای تست ADC
void testADC() {
  Serial1.print("ADC Pin: PA2 (Pin ");
  Serial1.print(ADC_PIN);
  Serial1.println(")");
  
  // خواندن 10 نمونه
  Serial1.println("Reading ADC values:");
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    int val = analogRead(ADC_PIN);
    Serial1.print("Sample ");
    Serial1.print(i);
    Serial1.print(": ");
    Serial1.print(val);
    Serial1.print(" (");
    Serial1.print(val * 3.3 / 4095.0, 3);
    Serial1.println("V)");
    delay(200);
  }
}

// تابع برای بررسی اتصال MQ-7
void checkMQ7Connection() {
  Serial1.println("\n=== Testing MQ-7 Connection ===");
  
  // حالت 1: اتصال باز (هوای آزاد)
  Serial1.println("1. Disconnect MQ-7 (open circuit):");
  delay(3000);
  raw_adc = analogRead(ADC_PIN);
  voltage = raw_adc * 3.3 / 4095.0;
  Serial1.print("   ADC: ");
  Serial1.print(raw_adc);
  Serial1.print(" -> Voltage: ");
  Serial1.print(voltage, 3);
  Serial1.println("V");
  
  // حالت 2: اتصال به GND
  Serial1.println("2. Short MQ-7 output to GND:");
  Serial1.println("   (Connect AOUT to GND temporarily)");
  delay(5000);
  raw_adc = analogRead(ADC_PIN);
  voltage = raw_adc * 3.3 / 4095.0;
  Serial1.print("   ADC: ");
  Serial1.print(raw_adc);
  Serial1.print(" -> Voltage: ");
  Serial1.print(voltage, 3);
  Serial1.println("V");
  
  // حالت 3: اتصال به 3.3V
  Serial1.println("3. Short MQ-7 output to 3.3V:");
  Serial1.println("   (Connect AOUT to 3.3V temporarily)");
  delay(5000);
  raw_adc = analogRead(ADC_PIN);
  voltage = raw_adc * 3.3 / 4095.0;
  Serial1.print("   ADC: ");
  Serial1.print(raw_adc);
  Serial1.print(" -> Voltage: ");
  Serial1.print(voltage, 3);
  Serial1.println("V");
  
  Serial1.println("=== End Test ===");
}

float readCO() {
  // خواندن مستقیم ADC
  raw_adc = analogRead(ADC_PIN);
  voltage = raw_adc * 3.3 / 4095.0;
  
  // اگر ولتاژ خیلی کم یا زیاد باشد
  if (voltage < 0.1) {
    return 0.1;  // حداقل مقدار
  }
  if (voltage > 4.9) {
    return 1000; // حداکثر مقدار
  }
  
  // محاسبه Rs (مقاومت سنسور)
  float Rs = 10000.0 * (5.0 - voltage) / voltage;
  
  // فرض R0 ثابت (می‌توانید کالیبره کنید)
  float R0 = 10000.0;
  float ratio = Rs / R0;
  
  // محاسبه PPM با فرمول MQ-7
  float ppm = 99.042 * pow(ratio, -1.518);
  
  // محدود کردن خروجی
  if (ppm < 0.5) ppm = 0.5;
  if (ppm > 1000) ppm = 1000;
  
  return ppm;
}

void setup() {
  Serial1.begin(115200);
  Serial1.println("\n=== STM32 4-Sensor Monitor ===");
  
  // تنظیم پین‌ها
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // روشن برای نشان دادن فعالیت
  
  // تنظیم ADC
  analogReadResolution(12); // برای STM32 مهم است!
  
  // تنظیم I2C
  Wire.setSDA(I2C_SDA);
  Wire.setSCL(I2C_SCL);
  Wire.begin();
  
  // OLED
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR)) {
    Serial1.println("OLED not found!");
    while(1);
  }
  
  // SHT31
  if (!sht31.begin(0x44)) {
    Serial1.println("SHT31 not found!");
  }
  
  // BH1750
  if (!lightMeter.begin()) {
    Serial1.println("BH1750 not found!");
  } else {
    lightMeter.configure(BH1750::CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE);
  }
  
  // تست اولیه ADC
  testADC();
  
  // نمایش صفحه شروع
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(20, 20);
  display.println("ADC Test Mode");
  display.setCursor(30, 35);
  display.println("Check Serial");
  display.display();
  
  Serial1.println("\nSend 't' to test MQ-7 connection");
  Serial1.println("Send 'r' to read normal values");
}

void loop() {
  // بررسی دستورات سریال
  if (Serial1.available()) {
    char cmd = Serial1.read();
    
    if (cmd == 't' || cmd == 'T') {
      checkMQ7Connection();
    }
    if (cmd == 'r' || cmd == 'R') {
      // خواندن حالت عادی
      temperature = sht31.readTemperature();
      humidity = sht31.readHumidity();
      light = lightMeter.readLightLevel();
      co_ppm = readCO();
      
      Serial1.print("\nTemp: ");
      Serial1.print(temperature, 1);
      Serial1.print("C, Hum: ");
      Serial1.print(humidity, 1);
      Serial1.print("%, Light: ");
      Serial1.print(light, 0);
      Serial1.print("lx, CO: ");
      Serial1.print(co_ppm, 1);
      Serial1.print("ppm, ADC: ");
      Serial1.print(raw_adc);
      Serial1.print(" (");
      Serial1.print(voltage, 3);
      Serial1.println("V)");
    }
  }
  
  // خواندن و نمایش معمول
  temperature = sht31.readTemperature();
  humidity = sht31.readHumidity();
  light = lightMeter.readLightLevel();
  co_ppm = readCO();
  
  // نمایش روی OLED
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  
  // عنوان
  display.setCursor(40, 0);
  display.println("SENSORS");
  display.drawLine(0, 10, 128, 10, SSD1306_WHITE);
  
  // دما
  display.setCursor(0, 15);
  display.print("Temp: ");
  display.print(temperature, 1);
  display.print("C");
  
  // رطوبت
  display.setCursor(0, 25);
  display.print("Hum:  ");
  display.print(humidity, 1);
  display.print("%");
  
  // نور
  display.setCursor(0, 35);
  display.print("Light:");
  if (light < 1000) {
    display.print(light, 0);
  } else {
    display.print(light / 1000, 1);
    display.print("k");
  }
  display.print("lx");
  
  // CO با نمایش ولتاژ
  display.setCursor(0, 45);
  display.print("CO: ");
  display.print(co_ppm, 1);
  display.print("ppm");
  
  // نمایش ADC و ولتاژ در پایین
  display.drawLine(0, 55, 128, 55, SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 58);
  display.print("ADC:");
  display.print(raw_adc);
  display.print(" V:");
  display.print(voltage, 2);
  display.print("V");
  
  // چشمک زدن LED برای نشان دادن فعالیت
  static unsigned long lastBlink = 0;
  if (millis() - lastBlink > 1000) {
    digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN));
    lastBlink = millis();
  }
  
  display.display();
  delay(500);
}