#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <EEPROM.h>
#include <DHT.h>

// Inisialisasi LCD dengan alamat I2C 0x27, 16 kolom dan 2 baris
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

// Data wire pin (D4 pada ESP8266)
const int ONE_WIRE_BUS = 2;

// Pin sensor pH (D6 pada ESP8266)
const int PH_SENSOR_PIN = 12;

// Pin relay untuk mengendalikan pompa (D5 pada ESP8266)
const int RELAY_PIN = 14;

// Pin sensor TDS (A0 pada ESP8266)
const int TdsSensorPin = A0;

// Pin sensor DHT (D0 pada ESP8266)
#define DHTPIN 13
#define DHTTYPE DHT11

#define VREF 3.3  // Tegangan referensi pada ADC
#define SCOUNT 30 // Jumlah sampel

int analogBuffer[SCOUNT];    // Menyimpan nilai analog dalam array, dibaca dari ADC
int analogBufferTemp[SCOUNT];
int analogBufferIndex = 0;
int copyIndex = 0;

float averageVoltage = 0;
float tdsValue = 0;
float temperatureDS18B20 = 25;  // Nilai suhu asumsi, bisa diganti dengan pembacaan sensor suhu aktual

// Batas pH yang dianggap kurang nutrisi (sesuaikan dengan kebutuhan tanaman)
const float PH_THRESHOLD = 5.5;

// Setup oneWire instance untuk berkomunikasi dengan sensor
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

// Setup DallasTemperature library
DallasTemperature sensors(&oneWire);

// Setup DHT sensor
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

unsigned long previousMillis = 0;
const long interval = 2000; // Interval waktu antar tampilan (2 detik)
bool showFirstScreen = true; // Penanda untuk tampilan pertama

void setup() {
  // Inisialisasi Serial Monitor
  Serial.begin(115200);

  // Inisialisasi LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  
  // Menampilkan pesan awal di LCD
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Inisialisasi...");
  delay(2000);  // Tampilkan pesan awal selama 2 detik
  lcd.clear();

  // Inisialisasi sensor suhu DS18B20
  sensors.begin();
  
  // Inisialisasi sensor DHT
  dht.begin();

  // Inisialisasi pin relay sebagai output
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // Matikan relay (pompa) saat memulai

  // Inisialisasi pin sensor pH sebagai input
  pinMode(PH_SENSOR_PIN, INPUT);
}

void loop() {
  unsigned long currentMillis = millis();
  
  if (currentMillis - previousMillis >= interval) {
    previousMillis = currentMillis;
    showFirstScreen = !showFirstScreen; // Ganti tampilan setiap 2 detik
  }

  // Membaca suhu dari sensor DS18B20
  sensors.requestTemperatures();
  float temperatureDS18B20 = sensors.getTempCByIndex(0);

  // Membaca nilai dari sensor pH
  int phValue = digitalRead(PH_SENSOR_PIN);
  float pH = (phValue == HIGH) ? 7.0 : 4.0; // Konversi sederhana nilai digitalRead ke pH

  // Membaca nilai dari sensor TDS
  static unsigned long analogSampleTimepoint = millis();
  if (millis() - analogSampleTimepoint > 10U) {
    analogSampleTimepoint = millis();
    analogBuffer[analogBufferIndex] = analogRead(TdsSensorPin);
    analogBufferIndex++;
    if (analogBufferIndex == SCOUNT) {
      analogBufferIndex = 0;
    }
  }

  static unsigned long printTimepoint = millis();
  if (millis() - printTimepoint > 10U) {
    printTimepoint = millis();
    for (copyIndex = 0; copyIndex < SCOUNT; copyIndex++) {
      analogBufferTemp[copyIndex] = analogBuffer[copyIndex];
    }
    averageVoltage = getMedianNum(analogBufferTemp, SCOUNT) * (float)VREF / 1024.0;
    tdsValue = (133.42 * averageVoltage * averageVoltage * averageVoltage - 255.86 * averageVoltage * averageVoltage + 857.39 * averageVoltage) * 0.5;  // Rumus nilai TDS

    // Logika untuk mengendalikan relay berdasarkan nilai TDS
    if (tdsValue < 100) {
      // TDS rendah, hidupkan relay (pompa) untuk menambahkan nutrisi
      digitalWrite(RELAY_PIN, LOW);
      Serial.println("Pompa ON - Menambahkan nutrisi");
    } else {
      // TDS dalam rentang ideal atau tinggi, matikan relay (pompa)
      digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
      Serial.println("Pompa OFF - Nutrisi cukup atau TDS tinggi");
    }
  }

  // Membaca nilai dari sensor DHT
  float temperatureDHT = dht.readTemperature();
  float humidityDHT = dht.readHumidity();

  // Menampilkan informasi di LCD berdasarkan tampilan yang dipilih
  lcd.clear();
  if (showFirstScreen) {
    // Tampilan pertama: pH dan TDS
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("pH: ");
    lcd.print(pH);
    
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("TDS: ");
    lcd.print(tdsValue);
    lcd.print("ppm");
  } else {
    // Tampilan kedua: suhu DS18B20, suhu DHT, dan kelembapan DHT
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Suhu Air: ");
    lcd.print(temperatureDS18B20);
    lcd.print("C");

    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("DHT: ");
    lcd.print(temperatureDHT);
    lcd.print("C ");
    lcd.print(humidityDHT);
    lcd.print("%");
  }

  // Menampilkan informasi pada Serial Monitor
  Serial.print("Suhu DS18B20: ");
  Serial.print(temperatureDS18B20);
  Serial.println(" C");

  Serial.print("Suhu DHT: ");
  Serial.print(temperatureDHT);
  Serial.println(" C");

  Serial.print("Kelembapan DHT: ");
  Serial.print(humidityDHT);
  Serial.println(" %");

  Serial.print("pH: ");
  Serial.println(pH);

  Serial.print("TDS Value: ");
  Serial.print(tdsValue);
  Serial.println(" ppm");

  delay(1000); // Delay untuk pembacaan sensor
}

int getMedianNum(int bArray[], int iFilterLen) {
  int bTab[iFilterLen];
  for (byte i = 0; i < iFilterLen; i++)
    bTab[i] = bArray[i];
  int i, j, bTemp;
  for (j = 0; j < iFilterLen - 1; j++) {
    for (i = 0; i < iFilterLen - j - 1; i++) {
      if (bTab[i] > bTab[i + 1]) {
        bTemp = bTab[i];
        bTab[i] = bTab[i + 1];
        bTab[i + 1] = bTemp;
      }
    }
  }
  if ((iFilterLen & 1) > 0) {
    bTemp = bTab[(iFilterLen - 1) / 2];
  } else {
    bTemp = (bTab[iFilterLen / 2] + bTab[iFilterLen / 2 - 1]) / 2;
  }
  return bTemp;
}