// etalonnage_niveau
// Etalonnage du capteur de pression MPX5010DP pour la carte V2 a relais TOR.
// Objectif : determiner les coefficients a et b de la relation
// niveau_en_mm = a * analogRead(A0) + b

// Branchement du capteur de pression MPX5010DP :
// borne 1 (avec encoche) -> A0
// borne 2 -> GND
// borne 3 -> 5V

// Branchement du bouton :
// SIG -> D2
// VCC -> 5V
// GND -> GND
// Sur la carte V2 testee : bouton relache = LOW, bouton appuye = HIGH.

// Branchement de la commande de pompe par relais :
// S / signal relais -> D9
// Sur la carte V2 testee : D9 LOW = pompe arretee, D9 HIGH = pompe active.

const int PIN_CAPTEUR = A0;
const int PIN_BOUTON = 2;
const int PIN_RELAIS = 9;

const int RELAIS_ON = HIGH;
const int RELAIS_OFF = LOW;

const int NB_MESURES = 50;
const int DELAI_MESURES_MS = 20;
const float ECART_MINIMAL_A0 = 2.0;

float h1;
float s1;
float h2;
float s2;
float a;
float b;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(PIN_CAPTEUR, INPUT);
  pinMode(PIN_BOUTON, INPUT);

  digitalWrite(PIN_RELAIS, RELAIS_OFF);
  pinMode(PIN_RELAIS, OUTPUT);

  afficherIntroduction();
  attendreAppuiBouton();

  mesurerPoint(
    "POINT 1 : niveau haut, environ 140 mm",
    "Fermer le robinet. Maintenir le bouton appuye pour faire monter le niveau.",
    h1,
    s1
  );

  mesurerPoint(
    "POINT 2 : niveau bas, environ 60 mm",
    "Ouvrir le robinet ou vider la cuve jusqu'au niveau bas. La pompe peut rester arretee.",
    h2,
    s2
  );

  calculerEtAfficherCoefficients();

  arreterPompe();
  Serial.println();
  Serial.println("Fin de l'etalonnage. Pour recommencer, appuyer sur RESET puis relancer le moniteur serie.");
}

void loop() {
  arreterPompe();
}

void afficherIntroduction() {
  Serial.println();
  Serial.println("=== ETALONNAGE DU CAPTEUR DE NIVEAU ===");
  Serial.println();
  Serial.println("Ce programme permet de determiner a et b dans la relation :");
  Serial.println("niveau_en_mm = a * analogRead(A0) + b");
  Serial.println();
  Serial.println("Pendant la saisie d'un niveau, le bouton commande manuellement la pompe :");
  Serial.println("- bouton relache : pompe arretee");
  Serial.println("- bouton appuye  : pompe active");
  Serial.println();
  Serial.println("Regler le moniteur serie sur 9600 bauds avec une fin de ligne.");
  Serial.println("Appuyer sur le bouton pour commencer.");
}

void attendreAppuiBouton() {
  while (digitalRead(PIN_BOUTON) == LOW) {
    delay(10);
  }
  delay(250);
  while (digitalRead(PIN_BOUTON) == HIGH) {
    delay(10);
  }
  delay(250);
}

void mesurerPoint(const char* titre, const char* consigne, float& niveau_mm, float& lecture_A0) {
  Serial.println();
  Serial.println("----------------------------------------");
  Serial.println(titre);
  Serial.println(consigne);
  Serial.println();
  Serial.println("Quand le niveau est stable, mesurer la hauteur d'eau avec la regle.");
  Serial.println("Puis saisir cette hauteur en mm dans le moniteur serie et appuyer sur Entree.");
  Serial.println("Exemple : 138.5 ou 138,5");
  Serial.println();

  niveau_mm = lireHauteurDepuisSerieAvecCommandePompe();

  arreterPompe();
  delay(800);

  Serial.println();
  Serial.println("Mesure de la valeur analogique du capteur...");
  lecture_A0 = lireCapteurMoyenne();

  Serial.print("Hauteur saisie h = ");
  Serial.print(niveau_mm, 2);
  Serial.println(" mm");

  Serial.print("Valeur moyenne lue sur A0 = ");
  Serial.println(lecture_A0, 2);
}

float lireHauteurDepuisSerieAvecCommandePompe() {
  char buffer[24];
  int index = 0;

  viderBufferSerie();

  while (true) {
    commanderPompeAvecBouton();

    while (Serial.available() > 0) {
      char c = Serial.read();

      if (c == '\n' || c == '\r') {
        if (index > 0) {
          buffer[index] = '\0';
          float valeur = atof(buffer);

          if (valeur > 0.0 && valeur < 400.0) {
            arreterPompe();
            return valeur;
          }

          Serial.println("Valeur non valide. Saisir une hauteur en mm, par exemple 138.5");
          index = 0;
        }
      } else {
        if (c == ',') {
          c = '.';
        }
        if (index < 23) {
          buffer[index] = c;
          index = index + 1;
        }
      }
    }
  }
}

void commanderPompeAvecBouton() {
  if (digitalRead(PIN_BOUTON) == HIGH) {
    digitalWrite(PIN_RELAIS, RELAIS_ON);
  } else {
    digitalWrite(PIN_RELAIS, RELAIS_OFF);
  }
}

void arreterPompe() {
  digitalWrite(PIN_RELAIS, RELAIS_OFF);
}

float lireCapteurMoyenne() {
  long somme = 0;

  for (int i = 0; i < NB_MESURES; i = i + 1) {
    somme = somme + analogRead(PIN_CAPTEUR);
    delay(DELAI_MESURES_MS);
  }

  return ((float)somme) / NB_MESURES;
}

void calculerEtAfficherCoefficients() {
  float deltaA0 = s1 - s2;
  float deltaA0Abs = deltaA0;

  if (deltaA0Abs < 0) {
    deltaA0Abs = -deltaA0Abs;
  }

  Serial.println();
  Serial.println("========================================");
  Serial.println("RESULTATS DE L'ETALONNAGE");
  Serial.println("========================================");

  Serial.print("Point 1 : h1 = ");
  Serial.print(h1, 2);
  Serial.print(" mm ; A0_1 = ");
  Serial.println(s1, 2);

  Serial.print("Point 2 : h2 = ");
  Serial.print(h2, 2);
  Serial.print(" mm ; A0_2 = ");
  Serial.println(s2, 2);

  if (deltaA0Abs < ECART_MINIMAL_A0) {
    Serial.println();
    Serial.println("ERREUR : les deux valeurs lues sur A0 sont trop proches.");
    Serial.println("Verifier le tuyau du capteur, le branchement du MPX5010DP et les hauteurs d'eau.");
    return;
  }

  a = (h1 - h2) / (s1 - s2);
  b = h1 - a * s1;

  Serial.println();
  Serial.println("Relation d'etalonnage obtenue :");
  Serial.print("niveau_en_mm = ");
  Serial.print(a, 6);
  Serial.print(" * analogRead(A0) + ");
  Serial.println(b, 6);

  Serial.println();
  Serial.println("Valeurs a recopier pour la regulation :");
  Serial.print("a = ");
  Serial.println(a, 6);
  Serial.print("b = ");
  Serial.println(b, 6);

  Serial.println();
  Serial.println("Ligne CSV pour tableur :");
  Serial.println("h1_mm,A0_1,h2_mm,A0_2,a,b");
  Serial.print(h1, 2);
  Serial.print(",");
  Serial.print(s1, 2);
  Serial.print(",");
  Serial.print(h2, 2);
  Serial.print(",");
  Serial.print(s2, 2);
  Serial.print(",");
  Serial.print(a, 6);
  Serial.print(",");
  Serial.println(b, 6);
}

void viderBufferSerie() {
  while (Serial.available() > 0) {
    Serial.read();
  }
}