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import board
import busio
import neopixel_write
import digitalio
import time
import wifi
import socketpool
import ssl
import adafruit_requests
import adafruit_dht
import adafruit_bmp280
import adafruit_bh1750
import math

_TICKS_PERIOD = const(1<<29)
_TICKS_MAX = const(_TICKS_PERIOD-1)
_TICKS_HALFPERIOD = const(_TICKS_PERIOD//2)

def ticks_diff(ticks1, ticks2):
  diff = (int(ticks1) - int(ticks2)) & _TICKS_MAX
  diff = ((diff + _TICKS_HALFPERIOD) & _TICKS_MAX) - _TICKS_HALFPERIOD
  return diff

neo = digitalio.DigitalInOut(board.NEOPIXEL)
neo.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
pixel_off = bytearray([0, 0, 0])
neopixel_write.neopixel_write(neo, pixel_off)

# Sensores de temperatura, umidade, pressão e luminosidade
dht = adafruit_dht.DHT11(board.IO17)
i2c = busio.I2C(scl=board.IO9, sda=board.IO8)
bh = adafruit_bh1750.BH1750(i2c)
bmp = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c, address=0x76)
bmp.sea_level_pressure = 1013.25

# Direção do Vento
dir_pino = [board.IO33, board.IO34, board.IO35, board.IO36, board.IO37, board.IO38, board.IO39, board.IO40]
dir_obj = []
direcao  = ['N', 'NE', 'L', 'SE', 'S', 'SO', 'O', 'NO']
for i in range(8):
  dir_obj.append(digitalio.DigitalInOut(dir_pino[i]))
  dir_obj[i].direction = digitalio.Direction.INPUT
dir_vento = '..'

# Velocidade do Vento (Anemômetro)
vel_obj = digitalio.DigitalInOut(board.IO15)
vel_obj.direction = digitalio.Direction.INPUT
vel_veloc = 0.0
vel_raio = 6.5 / 100 # Raio em metros
vel_inicio = True
vel_tinicio = 0
vel_anterior = False

# Pluviometro
plu_obj = digitalio.DigitalInOut(board.IO14)
plu_obj.direction = digitalio.Direction.INPUT
plu_reset = False
plu_momento_real = 0
plu_momento_atual = 0
plu_cont = 0
plu_anterior = 0
plu_area = (math.pi*(0.045*0.045))*1000
plu_volume_chuva_mm = 0.0

# Envio dos dados
envio_timer = False
envio_inicio = 0
envio_fim = 0

# Conexao a rede e criação do soquete
print('Conectando...')
wifi.radio.connect('CasaClaudio1', 'c1l2v6o8')
print('Conectado, usando o IP', wifi.radio.ipv4_address)
GET_URL = 'https://clvoliveira.mybluemix.net/franzininho'
soquete = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
req = adafruit_requests.Session(soquete, ssl.create_default_context())

try:
  # Laço principal
  while True:
    neopixel_write.neopixel_write(neo, bytearray([0, 0, 55]))
    try:
      # Leitura dos sensores de temperatura, umidade, pressão e luminosidade
      temp = dht.temperature
      umid = dht.humidity
      temp = (temp + bmp.temperature) / 2
      pres = bmp.pressure
      lum = bh.lux
      # Fim-Leitura dos sensores de temperatura, umidade, pressão e luminosidade
      
      # Leitura da direção do vento
      for i in range(8):
        #print (i, dir_obj[i].value)
        if dir_obj[i].value == True:
          dir_vento = direcao[i]
      # Fim-Leitura da direção do vento
      
      # Leitura da velocidade do vento
      vel_atual = vel_obj.value
      if vel_atual == True and vel_anterior == False:
        if vel_inicio == True:
          vel_tinicio = time.monotonic()
          vel_inicio = False
          time.sleep(0.001)
        else:
          vel_tfim = time.monotonic()
          vel_duracao = ticks_diff(an_tfim, an_tinicio)
          if vel_duracao > 0:
            vel_veloc = ((vel_raio * 3.1416 * 2 / 1000) / (vel_duracao / 3600))
            print ('Tempo', vel_duracao, 'Velocidade', vel_veloc, 'km/h')
          else:
            print ('AnNoRead', vel_tinicio, vel_tfim)
          vel_inicio = True
      vel_anterior = vel_atual
      # Fim-Leitura da velocidade do vento
      
      # Leitura do pluviômetro
      plu_ciclo = ticks_diff(plu_momento_atual, plu_momento_real)
      if plu_reset == False:
        plu_momento_atual= time.monotonic()
        plu_reset = True
      if plu_ciclo <= 600:
        plu_valor = plu_obj.value
        if plu_valor == 1 and plu_anterior == 0:
          plu_cont = plu_cont + 1
          print('plu_cont: ', plu_cont)
          sleep(0.001)
        plu_anterior = plu_valor
      else:
        plu_momento_real= time.monotonic()
        plu_volume_chuva_mm = (plu_cont * 6) * plu_area
        cont_pluv = 0
        plu_reset = False
      # Fim-Leitura do pluviômetro
      
      # Envio dos dados
      if envio_timer == False:
        envio_inicio = time.monotonic()
        envio_timer = True
      envio_fim = time.monotonic()
      ciclo_envio = ticks_diff(envio_fim, envio_inicio)
      if ciclo_envio >= 600:
        envio_timer = False
        ciclo_envio = 0
        envio_inicio = 0
        envio_fim = 0
        print('temp={:.1f}, umid={:.1f}, pres={:.1f}, lum={:.1f}, dir={}, vel={:.1f}, plu={:.1f}'.format(temp, umid, pres, lum, dir_vento, vel_veloc, plu_volume_chuva_mm))
        neopixel_write.neopixel_write(neo, bytearray([55, 0, 0]))
        print('\nEnviando requisição...')
        resp = req.get('{}?temp={:.1f}&umid={:.1f}&pres={:.1f}&lum={:.1f}, dir={}, vel={:.1f}, plu={:.1f}'.format(GET_URL, temp, umid, pres, lum, dir_vento, vel_veloc, plu_volume_chuva_mm))
        print('Resposta:', resp.json())
        resp.close()
        neopixel_write.neopixel_write(neo, pixel_off)
      # Fim-Envio dos dados
      time.sleep(0.001)
    except RuntimeError:
      print ('Erro leitura sensor! Tentando novamente...')
      neopixel_write.neopixel_write(neo, pixel_off)
      time.sleep(5.0)
except KeyboardInterrupt:
  dht.exit()
  neopixel_write.neopixel_write(neo, pixel_off)