Arduino/14041130/TestLCD/Sensors.h

#ifndef SENSORS_H
#define SENSORS_H

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

// ================== تعاریف و ماکروها از کد دوم ==================
// تعریف آدرس سنسورها
#define BH1750_ADDR 0x23
#define SHT31_ADDR 0x44

// حالتهای اندازه‌گیری BH1750
#define BH1750_CONTINUOUS_HIGH_RES_MODE 0x10
#define BH1750_ONE_TIME_HIGH_RES_MODE 0x20

#define BH1750_POWER_DOWN 0x00
#define BH1750_POWER_ON   0x01
#define BH1750_RESET      0x07

// دستورات SHT31
#define SHT31_MEAS_HIGHREP 0x2400
#define SHT31_MEAS_MEDREP 0x240B
#define SHT31_MEAS_LOWREP 0x2416
#define SHT31_SOFTRESET 0x30A2
#define SHT31_HEATER_ENABLE 0x306D
#define SHT31_HEATER_DISABLE 0x3066
#define SHT31_STATUS_REG 0xF32D
#define SHT31_CLEAR_STATUS 0x3041


#define VREF_ADC        3.3f        // ولتاژ مرجع ADC
#define ADC_RESOLUTION  4095.0f     // رزولوشن ADC 12 بیت
#define R1              2190.0f     // مقاومت سری اول (اهم)
#define R2              3270.0f     // مقاومت به زمین (اهم)
#define RL_SENSOR       839.0f      // مقاومت بار ماژول (مقاومت بین خروجی آنالوگ و GND)
#define MQ7_PIN         PA2         // پین ADC
#define NUM_SAMPLES     10          // تعداد نمونه برای میانگین‌گیری

// پارامترهای سنسور MQ7 برای تبدیل به ppm (از دیتاشیت)
#define CO_A            1.9f        // ضریب A
#define CO_B            -0.6f       // ضریب B
#define PREHEAT_TIME_MS (2 * 60 * 1000) // 2 دقیقه پیش‌گرمایش

// متغیرهای جهانی
float VCC_SENSOR = 4.9f;        // ولتاژ تغذیه سنسور MQ7
float MQ7_R0 = 24150.0; //g:14600,14500  //2:24150.0; 
unsigned long deviceStartTime = 0;
bool MQ7sensorPreheated=false;
extern bool coSensorConnected;
/* ================== ساختار وضعیت سیستم (از کد اول) ================== */
struct SystemStatus {
  bool sht31OK;
  bool bh1750OK;
  uint32_t lastRecovery;
  uint32_t lastSuccess;
  uint16_t errorCount;
};

extern SystemStatus i2cStatus;

/* ================== متغیرهای عمومی ================== */
extern SensorData currentData;
extern unsigned long lastSensorRead;

/* ================== متغیرهای اختصاصی از کد دوم ================== */
// متغیرهای ذخیره‌سازی مقادیر آخرین خوانش موفق
extern float lastLightLevel;
extern float lastTemperature;
extern float lastHumidity;

// متغیرهای تشخیص خطا از کد دوم
extern uint8_t bh1750ErrorCount;
extern uint8_t sht31ErrorCount;
extern const uint8_t MAX_ERRORS;

// زمان آخرین اندازه‌گیری موفق از کد دوم
extern unsigned long lastBh1750Success;
extern unsigned long lastSht31Success;

/* ================== توابع عمومی ================== */
void initSensors();
void readSensors();
void updateSensors();  // حلقه اصلی (جایگزین loop)

/* ================== توابع I2C مستقیم (از کد دوم) ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// تابع بررسی وجود دستگاه روی باس I2C (از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline bool checkDevice(uint8_t address) {
  Wire.beginTransmission(address);
  byte error = Wire.endTransmission();
  return (error == 0);
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// تابع مقداردهی اولیه BH1750 (از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline bool initBH1750Direct() {
  if (!checkDevice(BH1750_ADDR)) {
    Serial1.println("BH1750 not found!");
    i2cStatus.bh1750OK = false;
    return false;
  }

  i2cStatus.bh1750OK = true;
  bh1750ErrorCount = 0;
  Serial1.println("BH1750 ready (One-Time mode)");
  return true;
}
bool bh1750SoftReset() {

  Wire.beginTransmission(BH1750_ADDR);
  Wire.write(BH1750_POWER_DOWN);
  if (Wire.endTransmission() != 0) return false;

  delay(5);

  Wire.beginTransmission(BH1750_ADDR);
  Wire.write(BH1750_POWER_ON);
  if (Wire.endTransmission() != 0) return false;

  delay(5);

  // دستور Reset فقط بعد از Power On معتبر است
  Wire.beginTransmission(BH1750_ADDR);
  Wire.write(BH1750_RESET);
  if (Wire.endTransmission() != 0) return false;

  delay(5);

  return true;
}

inline bool readBH1750Direct(float &lightLevel) {

  if (!i2cStatus.bh1750OK) {
    if (!initBH1750Direct()) return false;
  }

  // 👇 مهم: ریست داخلی قبل از هر خواندن
  if (!bh1750SoftReset()) {
    bh1750ErrorCount++;
    return false;
  }

  // ارسال فرمان اندازه‌گیری
  Wire.beginTransmission(BH1750_ADDR);
  Wire.write(BH1750_ONE_TIME_HIGH_RES_MODE);
  byte error = Wire.endTransmission();

  if (error != 0) {
    bh1750ErrorCount++;
    return false;
  }

  delay(180);

  Wire.requestFrom(BH1750_ADDR, 2);

  if (Wire.available() == 2) {

    uint16_t value = Wire.read();
    value <<= 8;
    value |= Wire.read();

    lightLevel = value / 1.2;

    if (lightLevel >= 0 && lightLevel <= 65535) {
      lastLightLevel = lightLevel;
      bh1750ErrorCount = 0;
      i2cStatus.bh1750OK = true;
      return true;
    }
  }

  // اگر به اینجا رسید یعنی خواندن شکست خورده
  bh1750ErrorCount++;

  if (bh1750ErrorCount >= 3) {
    // تلاش برای ریست کامل سنسور
    bh1750SoftReset();
    delay(50);
  }

  if (bh1750ErrorCount >= MAX_ERRORS) {
    i2cStatus.bh1750OK = false;
  }

  return false;
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// تابع مقداردهی اولیه SHT31 (از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline bool initSHT31Direct() {
  if (!checkDevice(SHT31_ADDR)) {
    Serial1.println("SHT31 not found!");
    i2cStatus.sht31OK = false;
    return false;
  }
  
  // ارسال دستور ریست نرم
  Wire.beginTransmission(SHT31_ADDR);
  Wire.write(SHT31_SOFTRESET >> 8);
  Wire.write(SHT31_SOFTRESET & 0xFF);
  byte error = Wire.endTransmission();
  
  if (error != 0) {
    i2cStatus.sht31OK = false;
    Serial1.print("SHT31 reset error: ");
    Serial1.println(error);
    return false;
  }
  
  delay(10); // تأخیر بعد از ریست
  
  // غیرفعال کردن هیتر (برای مصرف کمتر و عمر طولانی‌تر)
  Wire.beginTransmission(SHT31_ADDR);
  Wire.write(SHT31_HEATER_DISABLE >> 8);
  Wire.write(SHT31_HEATER_DISABLE & 0xFF);
  error = Wire.endTransmission();
  
  if (error == 0) {
    i2cStatus.sht31OK = true;
    sht31ErrorCount = 0;
    Serial1.println("SHT31 initialized successfully");
    return true;
  } else {
    i2cStatus.sht31OK = false;
    Serial1.print("SHT31 init error: ");
    Serial1.println(error);
    return false;
  }
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// تابع خواندن دما و رطوبت از SHT31 (از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline bool readSHT31Direct(float &temperature, float &humidity) {
  // اگر سنسور غیرفعال است و هنوز خطاها کم است، سعی در راه‌اندازی مجدد
  if (!i2cStatus.sht31OK && sht31ErrorCount < MAX_ERRORS) {
    initSHT31Direct();
  }
  
  if (!i2cStatus.sht31OK) return false;
  
  // ارسال دستور اندازه‌گیری با دقت بالا
  Wire.beginTransmission(SHT31_ADDR);
  Wire.write(SHT31_MEAS_HIGHREP >> 8);
  Wire.write(SHT31_MEAS_HIGHREP & 0xFF);
  byte error = Wire.endTransmission();
  
  if (error != 0) {
    sht31ErrorCount++;
    Serial1.println("Error sending measurement command to SHT31");
    return false;
  }
  
  // تأخیر برای تبدیل (حداکثر 15ms برای حالت High Rep)
  delay(15);
  
  // خواندن 6 بایت داده
  Wire.requestFrom(SHT31_ADDR, 6);
  
  if (Wire.available() == 6) {
    uint16_t tempRaw = Wire.read();
    tempRaw <<= 8;
    tempRaw |= Wire.read();
    uint8_t tempCRC = Wire.read();
    
    uint16_t humRaw = Wire.read();
    humRaw <<= 8;
    humRaw |= Wire.read();
    uint8_t humCRC = Wire.read();
    
    // تبدیل مقادیر
    temperature = -45 + (175 * (float)tempRaw / 65535.0);
    humidity = 100 * (float)humRaw / 65535.0;
    
    // اعتبارسنجی مقادیر
    if (temperature >= -40 && temperature <= 125 && 
        humidity >= 0 && humidity <= 100) {
      lastTemperature = temperature;
      lastHumidity = humidity;
      sht31ErrorCount = 0;
      lastSht31Success = millis();
      return true;
    }
  }
  
  // در صورت خطا
  sht31ErrorCount++;
  Serial1.println("Error reading SHT31");
  
  if (sht31ErrorCount >= MAX_ERRORS) {
    i2cStatus.sht31OK = false;
    Serial1.println("SHT31 marked as unavailable");
  }
  
  return false;
}

/* ================== توابع I2C Recovery (از کد اول) ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// پاکسازی باس I2C با Clock Pulse
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void cleanI2CBus() {
  pinMode(I2C_SCL_PIN, OUTPUT);
  pinMode(I2C_SDA_PIN, OUTPUT);

  digitalWrite(I2C_SCL_PIN, HIGH);
  digitalWrite(I2C_SDA_PIN, HIGH);
  delay(5);

  // ارسال 16 clock pulse
  for (uint8_t i = 0; i < 16; i++) {
    digitalWrite(I2C_SCL_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(5);
    digitalWrite(I2C_SCL_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(5);
  }

  // STOP condition
  digitalWrite(I2C_SDA_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(I2C_SCL_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(I2C_SDA_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(5);

  pinMode(I2C_SCL_PIN, INPUT);
  pinMode(I2C_SDA_PIN, INPUT);
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// بازیابی نرم I2C (از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void recoverI2CSoft() {
  Serial1.println("Attempting I2C recovery...");
  
  // آزاد کردن خطوط
  pinMode(I2C_SDA_PIN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(I2C_SCL_PIN, INPUT_PULLUP);
  delay(10);
  
  // تولید پالس‌های ساعت برای آزادسازی هر دستگاه قفل شده
  pinMode(I2C_SCL_PIN, OUTPUT);
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    digitalWrite(I2C_SCL_PIN, LOW);
    delayMicroseconds(5);
    digitalWrite(I2C_SCL_PIN, HIGH);
    delayMicroseconds(5);
  }
  
  // ایجاد شرط STOP
  pinMode(I2C_SDA_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(I2C_SDA_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(I2C_SCL_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(5);
  digitalWrite(I2C_SDA_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(5);
  
  // بازگشت به حالت عادی
  Wire.begin();
  
  Serial1.println("I2C recovery completed");
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// راه‌اندازی مجدد سنسورهای I2C (منطق کد اول با توابع مستقیم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void initI2CSensors() {
  i2cStatus.sht31OK = false;
  i2cStatus.bh1750OK = false;
  bh1750SoftReset();
  delay(10);
  // ─── SHT31 ───
  if (checkDevice(SHT31_ADDR)) {
    if (initSHT31Direct()) {
      Serial1.println("[I2C] SHT31 OK");
    }
  } else {
    Serial1.println("[I2C] SHT31 NOT FOUND");
  }

  // ─── BH1750 ───
  if (checkDevice(BH1750_ADDR)) {
    if (initBH1750Direct()) {
      Serial1.println("[I2C] BH1750 OK");
    }
  } else {
    Serial1.println("[I2C] BH1750 NOT FOUND");
  }
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// بازیابی کامل I2C (منطق کد اول با بازیابی نرم از کد دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void recoverI2C() {
  uint32_t now = millis();

  // جلوگیری از recovery مکرر
  if (now - i2cStatus.lastRecovery < RECOVERY_COOLDOWN) return;

  i2cStatus.lastRecovery = now;
  i2cStatus.errorCount++;

  if (i2cStatus.errorCount > MAX_ERROR_COUNT)
    i2cStatus.errorCount = 100;

  Serial1.println("\n[RECOVERY] Starting I2C recovery...");

  recoverI2CSoft();
  
  Wire.end();
  delay(50);
  Wire.setSDA(I2C_SDA_PIN);
  Wire.setSCL(I2C_SCL_PIN);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(100000); // 100kHz
  Wire.setTimeout(1000); // افزایش timeout برای جلوگیری از hang شدن
  delay(50);
  bh1750SoftReset();
  delay(20);

  initI2CSensors();

  Serial1.println("[RECOVERY] Complete\n");
}

// ──────────────────────────────────────────────────────
// بررسی سلامت سنسورها (منطق ترکیبی کد اول و دوم)
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void healthCheck() {
  bool sht = checkDevice(SHT31_ADDR);
  bool bh  = checkDevice(BH1750_ADDR);

  // اگر هیچکدام پاسخ ندادند → recovery کامل
  if (!sht && !bh) {
    Serial1.println("[HEALTH] Both sensors failed, starting recovery...");
    recoverI2C();
    return;
  }

  // منطق کد دوم: بررسی دوره‌ای سلامت سنسورها
  bool shtWasOK = i2cStatus.sht31OK;
  bool bhWasOK = i2cStatus.bh1750OK;
  
  // بررسی SHT31
  if (checkDevice(SHT31_ADDR)) {
    if (!shtWasOK) {
      Serial1.println("[HEALTH] SHT31 reappeared, reinitializing...");
      initSHT31Direct();
    }
  } else if (shtWasOK) {
    Serial1.println("[HEALTH] SHT31 disappeared!");
    i2cStatus.sht31OK = false;
  }
  
  // بررسی BH1750
  if (checkDevice(BH1750_ADDR)) {
    if (!bhWasOK) {
      Serial1.println("[HEALTH] BH1750 reappeared, reinitializing...");
      initBH1750Direct();
    }
  } else if (bhWasOK) {
    Serial1.println("[HEALTH] BH1750 disappeared!");
    i2cStatus.bh1750OK = false;
  }

  // اگر هر دو دستگاه از دست رفته‌اند، بازیابی باس I2C
  if (!i2cStatus.bh1750OK && !i2cStatus.sht31OK) {
    recoverI2C();
    
    // تلاش مجدد برای مقداردهی اولیه
    delay(100);
    initBH1750Direct();
    initSHT31Direct();
  }
}

/* ================== توابع MQ7 ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// کالیبراسیون MQ7
// ──────────────────────────────────────────────────────

/*inline void calibrateMQ7() {
  if(currentData.volage < 1) return;
  
  Serial1.println("======================================================================");
  Serial1.println("[MQ7] Final calibration with optimized parameters...");
  Serial1.print("VCC = ");
  Serial1.println(currentData.volage, 2);
  
  // محاسبه پارامترها
  float correction_factor = V_AO_SENSOR / V_A2_MICRO; // 1.5
  float VDIV_RATIO = V_AO_SENSOR / currentData.volage; // ~0.045
  
  // RL تنظیم شده برای رسیدن به R0 ≈ 3kΩ
  float optimized_RL = 1500.0; // از 790 به 1500 افزایش دادیم
  
  float sumRS = 0;
  for(int i = 0; i < 50; i++) {
    int adc = analogRead(MQ7_PIN);
    
    // تبدیل ADC به ولتاژ (فرض: مرجع ADC = VCC)
    float v_a2 = adc * (currentData.volage / 4095.0);
    
    // تصحیح برای بدست آوردن ولتاژ واقعی AO سنسور
    float v_ao = v_a2 * correction_factor;
    
    // اطمینان از محدوده منطقی
    if (v_ao > currentData.volage * 0.8) {
      v_ao = currentData.volage * 0.8;
    }
    if (v_ao < 0.01) v_ao = 0.01;
    
    // محاسبه RS
    float RS = optimized_RL * (currentData.volage / v_ao - 1.0);
    sumRS += RS;
    delay(20);
  }
  
  MQ7_R0 = (sumRS / 50.0) / 9.8;
  calibrationComplete = true;
  
  Serial1.print("Optimized R0 = ");
  Serial1.print(MQ7_R0, 4);
  Serial1.println("Ω");
  
  // ارزیابی نتیجه
  if (MQ7_R0 > 2000 && MQ7_R0 < 5000) {
    Serial1.println("✓ Excellent! R0 in perfect range (2-5kΩ)");
  } else if (MQ7_R0 > 1000 && MQ7_R0 < 10000) {
    Serial1.println("✓ Good! R0 in acceptable range (1-10kΩ)");
  } else {
    Serial1.println("⚠ May need further adjustment");
  }
  
  // اطلاعات دیباگ
  Serial1.print("Parameters used - RL: ");
  Serial1.print(optimized_RL);
  Serial1.print("Ω, Correction: ");
  Serial1.print(correction_factor, 2);
  Serial1.print(", VDIV_RATIO: ");
  Serial1.println(VDIV_RATIO, 4);
  Serial1.println("======================================================================");
}*/
// inline void calibrateMQ7_() {
//   if(currentData.volage<1)
//     return;
//   Serial1.println("[MQ7] Starting calibration...");
  
//   float sumRS = 0;
//   for(int i = 0; i < 50; i++) {
//     int adc = analogRead(MQ7_PIN);
//     float v_adc = adc * (currentData.volage / 4095.0);//5.0 -> currentData.volage
//     float v_ao = v_adc / VDIV_RATIO;
    
//     if (v_ao < 0.01) v_ao = 0.01;
//     float RS = RL * (currentData.volage / v_ao - 1.0);//VCC -> currentData.volage
//     sumRS += RS;
//     delay(20);
//   }
  
//   Serial1.print("currentData.volage In MQCalibrRead:");
//   Serial1.print(currentData.volage);

//   MQ7_R0 = (sumRS / 50.0) / 9.8;
//   calibrationComplete = true;
  
//   Serial1.print("======================================================================");
//   Serial1.print("[MQ7] Calibration complete. R0 = ");
//   Serial1.println(MQ7_R0, 4);
// }
//Serial1.print("======================================================================");

// ──────────────────────────────────────────────────────
// خواندن CO با میانگین‌گیری
// ──────────────────────────────────────────────────────

// ============================ خواندن CO (با مقادیر ثابت) ============================
// inline float readCOImproved__() {
//   // اگر سنسور هنوز گرم نشده، مقدار -1 برگردان
//   if (!isMQ7sensorPreheated()) {
//     return -1.0;
//   }
  
//   // میانگین‌گیری برای کاهش نویز
//   float sumADC = 0;
//   for (int i = 0; i < 5; i++) {
//     sumADC += analogRead(MQ7_PIN);
//     delay(10);
//   }
//   int adc_avg = sumADC / 5.0;
  
//   // تبدیل ADC به ولتاژ
//   float v_a2 = adc_avg * (currentData.volage / 4095.0);
  
//   // تصحیح با فاکتور ثابت
//   float v_ao = v_a2 * CORRECTION_FACTOR_FIXED;
  
//   // محدود کردن مقادیر غیرمنطقی
//   if (v_ao < 0.01) v_ao = 0.01;
//   if (v_ao > currentData.volage * 0.9) {
//     v_ao = currentData.volage * 0.9;
//   }
  
//   // محاسبه مقاومت سنسور
//   float RS = RL_FIXED * (currentData.volage / v_ao - 1.0);
  
//   // محاسبه نسبت
//   float ratio = RS / MQ7_R0;
  
//   // فرمول CO برای MQ7
//   float ppm = 10.0 * pow(ratio, -1.53);
  
//   // فیلتر نویز
//   if (ppm < 0.1) ppm = 0.0;
//   ppm = constrain(ppm, 0, 5000);
  
//   // چاپ دیباگ (هر 30 ثانیه)
//   static unsigned long lastPrint = 0;
//   if (millis() - lastPrint > 30000) {
//     lastPrint = millis();
//     Serial1.print("[CO] ");
//     Serial1.print(ppm, 2);
//     Serial1.print(" ppm (ADC:");
//     Serial1.print(adc_avg);
//     Serial1.print(" V_ao:");
//     Serial1.print(v_ao, 3);
//     Serial1.println("V)");
//   }
  
//   return ppm;
// }
bool CheckMQ7sensorPreheated() {
  if (MQ7sensorPreheated) return true;
  
  unsigned long uptime = millis() - deviceStartTime;
  if (uptime >= PREHEAT_TIME_MS) {
    MQ7sensorPreheated = true;
    Serial1.println("[MQ7] Sensor preheated and ready");
    return true;
  }
  
  int remaining = (PREHEAT_TIME_MS - uptime) / 60000; // به دقیقه
  if (remaining % 5 == 0) { // هر 5 دقیقه گزارش
    Serial1.print("[MQ7] Preheating... ");
    Serial1.print(remaining);
    Serial1.println(" minutes remaining");
  }
  
  return false;
}
void calibrateMQ7() {
  Serial.println("[MQ7] Starting calibration in clean air...");
  deviceStartTime = millis();
}
float readSensorVoltage() {
  uint32_t sum = 0;
  for (int i = 0; i < NUM_SAMPLES; i++) {
    sum += analogRead(MQ7_PIN);
    delay(10);
  }
  float adcValue = sum / (float)NUM_SAMPLES;
  float vAdc = (adcValue / ADC_RESOLUTION) * VREF_ADC;
  // محاسبه ولتاژ خروجی سنسور با جبران تقسیم ولتاژ (R1 و R2)
  return vAdc * (R1 + R2) / R2;
}

float calculateRs(float vOut) {
  if (vOut <= 0.0f) return 0.0f;
  return RL_SENSOR * (VCC_SENSOR / vOut - 1.0f);
}

float calculatePPM(float rs) {
  float ratio = rs / MQ7_R0;
  if (ratio <= 0.0f) return 0.0f;
  return CO_A * pow(ratio, CO_B);
}
float readCOImproved() {
  if (!MQ7sensorPreheated)
  {
    CheckMQ7sensorPreheated();
     return -1.0f;
  }
  float vOut = readSensorVoltage();
  float rs = calculateRs(vOut);
  float ppm = calculatePPM(rs);

  // محدود کردن به بازه معقول
  ppm = constrain(ppm, 0.0f, 5000.0f);
  return ppm;
}

// inline float readCOImproved() {
//   // میانگین‌گیری برای کاهش نویز
//   Serial1.print("=======************===============================================================");
//   float sumADC = 0;
//   for (int i = 0; i < 10; i++) {
//     sumADC += analogRead(MQ7_PIN);
//     delay(2);
//   }
  
//   int adc_avg = sumADC / 10.0;
  
//   // تبدیل ADC به ولتاژ پین A2 (با فرض VCC به عنوان مرجع ADC)
//   float v_a2 = adc_avg * (currentData.volage / 4095.0);
  
//   // تصحیح برای بدست آوردن ولتاژ واقعی AO سنسور (با دیود/مقاومت)
//   float v_ao = v_a2 * 1.5; // Correction Factor = 1.5
  
//   // محدود کردن مقادیر غیرمنطقی
//   if (v_ao < 0.01) v_ao = 0.01;
//   if (v_ao > currentData.volage * 0.9) v_ao = currentData.volage * 0.9;
  
//   // محاسبه مقاومت سنسور در گاز
//   float RS = 1500.0 * (currentData.volage / v_ao - 1.0); // RL = 1500Ω
  
//   // اگر کالیبراسیون انجام نشده
//   if (!calibrationComplete || MQ7_R0 <= 0) {
//     return -1.0;
//   }
  
//   // محاسبه نسبت
//   float ratio = RS / MQ7_R0;
  
//   // دیباگ اطلاعات
//   Serial1.print("[MQ7] ADC:");
//   Serial1.print(adc_avg);
//   Serial1.print(" v_a2:");
//   Serial1.print(v_a2, 4);
//   Serial1.print("V v_ao:");
//   Serial1.print(v_ao, 4);
//   Serial1.print("V RS:");
//   Serial1.print(RS, 4);
//   Serial1.print("Ω ratio:");
//   Serial1.print(ratio, 4);
  
//   // محاسبه ppm CO بر اساس دیتاشیت MQ7
//   // فرمول: ppm = A * (RS/R0)^B
//   // برای MQ7 و CO: A ≈ 10, B ≈ -1.53
//   float ppm = 10.0 * pow(ratio, -1.53);
  
//   // محدود کردن بازه خروجی
//   ppm = constrain(ppm, 0, 5000);
  
//   Serial1.print(" PPM:");
//   Serial1.println(ppm, 4);
  
//   return ppm;
// }


/* ================== خواندن سنسورها (با توابع مستقیم از کد دوم) ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// خواندن تمام سنسورها با توابع مستقیم
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void readSensors() {
  bool success = false;

  Serial1.println("\n=== Reading Sensors ===");

  // ──── 1. خواندن SHT31 با تابع مستقیم ────
  float temp, hum;
  if (readSHT31Direct(temp, hum)) {
    currentData.temperature = temp;
    currentData.humidity = hum;
    
    Serial1.print("[SHT31] T=");
    Serial1.print(temp, 1);
    Serial1.print("°C  H=");
    Serial1.print(hum, 1);
    Serial1.println("%");
    
    success = true;
  } else {
    // استفاده از آخرین مقدار موفق در صورت خطا
    if (lastTemperature != 0 || lastHumidity != 0) {
      currentData.temperature = lastTemperature;
      currentData.humidity = lastHumidity;
      Serial1.print("[SHT31] Using last values - T=");
      Serial1.print(lastTemperature, 1);
      Serial1.print("°C  H=");
      Serial1.print(lastHumidity, 1);
      Serial1.println("%");
    } else {
      Serial1.println("[SHT31] Read error");
      currentData.temperature = NAN;
      currentData.humidity = NAN;
    }
  }

  // ──── 2. خواندن BH1750 با تابع مستقیم ────
  float lux;
  if (readBH1750Direct(lux)) {
    currentData.lightLux = lux;
    
    Serial1.print("[BH1750] ");
    Serial1.print(lux, 0);
    Serial1.println(" lux");
    
    success = true;
  } else {
    // استفاده از آخرین مقدار موفق در صورت خطا
    if (lastLightLevel != 0) {
      currentData.lightLux = lastLightLevel;
      Serial1.print("[BH1750] Using last value: ");
      Serial1.print(lastLightLevel, 0);
      Serial1.println(" lux");
    } else {
      Serial1.println("[BH1750] Read error");
      currentData.lightLux = 0;
    }
  }

  // ──── 3. کالیبراسیون خودکار MQ7 ────
  /*if (!calibrationComplete){// && (millis() - systemStartTime >= calibrationPeriod)) {
    calibrateMQ7();
  }*/

  // ──── 4. 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");

  // ──── 5. محاسبه درصدها ────
  calculatePercentages(currentData);

  // ──── 6. ثبت زمان آخرین موفقیت ────
  if (success) {
    i2cStatus.lastSuccess = millis();
  }

  lastSensorRead = millis();
  Serial1.println("=== Reading Complete ===\n");
}

/* ================== راه‌اندازی اولیه ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// مقداردهی کامل سیستم
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void initSensors() {
  delay(2000);
  Serial1.println("\n=== Initializing Sensor System ===");

  // ──── پاکسازی و راه‌اندازی I2C ────
  cleanI2CBus();
  Wire.setSDA(I2C_SDA_PIN);
  Wire.setSCL(I2C_SCL_PIN);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(100000); // 100kHz برای پایداری
  Wire.setTimeout(1000); // افزایش timeout برای جلوگیری از hang شدن
  delay(100);
  bh1750SoftReset();
  delay(20);
  // ──── راه‌اندازی سنسورهای I2C ────
  initI2CSensors();

  // ──── راه‌اندازی MQ7 ────
  pinMode(MQ7_PIN, INPUT);
  analogReadResolution(12);
  Serial1.println("[MQ7] Analog pin configured");

  // ──── اسکن I2C (اختیاری - برای debug) ────
  Serial1.println("\n[I2C] Scanning bus...");
  byte deviceCount = 0;
  for(byte addr = 1; addr < 127; addr++) {
    Wire.beginTransmission(addr);
    if (Wire.endTransmission() == 0) {
      Serial1.print("  Device found at 0x");
      if (addr < 16) Serial1.print("0");
      Serial1.println(addr, HEX);
      deviceCount++;
    }
  }
  Serial1.print("Total devices: ");
  Serial1.println(deviceCount);

  Serial1.println("\n=== System Ready ===\n");
}

/* ================== حلقه اصلی (جایگزین loop) ================== */

// ──────────────────────────────────────────────────────
// باید در loop() اصلی فراخوانی شود
// ──────────────────────────────────────────────────────
inline void updateSensors() {
  static uint32_t lastRead = 0;
  static uint32_t lastHealth = 0;

  uint32_t now = millis();

  // جلوگیری از overflow
  if (now < lastRead) lastRead = 0;
  if (now < lastHealth) lastHealth = 0;

  // ──── خواندن دوره‌ای سنسورها ────
  if (now - lastRead >= READ_INTERVAL) {
    lastRead = now;
    readSensors();
  }

  // ──── بررسی سلامت دوره‌ای (هر 30 ثانیه) ────
  if (now - lastHealth >= HEALTH_CHECK_INTERVAL) {
    lastHealth = now;
    healthCheck();
  }
}

#endif // SENSORS_H