#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>

#undef timeout
#include "mqtt/async_client.h"

#include <nlohmann/json.hpp>
using json = nlohmann::json;

/* From Arduino.h */

#define HIGH 0x1
#define LOW 0x00

#define IO_INPUT 0x02
#define IO_OUTPUT 0x04

#define DIGITAL 0x08
#define ANALOG 0x10

#define PI 3.1415926535897932384626433832795
#define HALF_PI 1.5707963267948966192313216916398

#define true 1
#define false 0

// Temps

// Timestamp unix en millisecondes
// t_start :      timestamp de départ
// t_backup :     timestamp de la précédente itération
// t_elapsed :    temps écoulé en secondes depuis le départ
// dt (delta t) : temps écoulé en secondes depuis la dernière itération
unsigned long t_start, t_backup;
double t_elapsed, dt;

unsigned long millis()
{
	struct timespec now;
	clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &now);
	return ((unsigned long)now.tv_sec) * 1000 + ((unsigned long)now.tv_nsec) / 1000000;
}

#define OP_DIGITAL_READ 0
#define OP_DIGITAL_WRITE 1
#define OP_ANALOG_READ 2
#define OP_ANALOG_WRITE 3
#define OP_PIN_MODE 4

int marche = 0;
int arret = 1;
int reset = 0;

int b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7;
int i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7;
int s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, s8, s9, s10, s11;
int m0, m1, m2, m3;
int v0;
int p0, p1, p2, p3;

int a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7;
int c0, c1, c2, c3, c4, c5, c6, c7;

int bouton[8];
int interrupteur[8];
int capteur[8];
int sortie[12];

int moteur[4];
int niveau[4];
int consigne[4];
int actionneur[8];

void process();

/* ********************************************************
 *  MQTT                                                  *
 *                                                        *
 ******************************************************** */

/* Configuration MQTT */
const std::string ADDRESS = "tcp://rabbitmq:1883";
const std::string CLIENTID = "CppClientTP";
const std::string TOPIC = "geii/in/#";
const int QOS = 1;
const int CYCLE_MS = 100;

mqtt::async_client client(ADDRESS, CLIENTID);

void mqtt_start(mqtt::async_client *client);
void mqtt_send(mqtt::async_client *client);

// Réception des messages MQTT
// ************************************************************
class callback : public virtual mqtt::callback
{
public:
	void message_arrived(mqtt::const_message_ptr msg) override
	{
		std::string payload = msg->to_string();

		try
		{
			json j = json::parse(payload);

			marche = 0;
			arret = 1;
			b0 = b1 = b2 = b3 = b4 = b5 = b6 = b7 = 0;

			// Ne rien faire si l'objet JSON est vide
			if (j.empty())
				return;

			if (j.contains("reset"))
			{
				reset = j["reset"].get<int>() != 0;
			}

			if (j.contains("marche")) {
				marche = j["marche"].get<int>() != 0;
			}


			if (j.contains("arret")) {
				arret = j["arret"].get<int>() != 0;
			}

			if (j.contains("reset")) {
				reset = j["reset"].get<int>() != 0;
			}

			if (j.contains("b0") && j["b0"].is_number()) {
				bouton[0] = b0 = j["b0"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b1") && j["b1"].is_number())
			{
				bouton[1] = b1 = j["b1"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b2") && j["b2"].is_number())
			{
				bouton[2] = b2 = j["b2"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b3") && j["b3"].is_number())
			{
				bouton[3] = b3 = j["b3"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b4") && j["b4"].is_number())
			{
				bouton[4] = b4 = j["b4"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b5") && j["b5"].is_number())
			{
				bouton[5] = b5 = j["b5"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b6") && j["b6"].is_number())
			{
				bouton[6] = b6 = j["b6"].get<int>();
			}
			if (j.contains("b7") && j["b7"].is_number())
			{
				bouton[7] = b7 = j["b7"].get<int>();
			}

			if (j.contains("i0"))
				interrupteur[0] = i0 = j["i0"].get<int>();
			if (j.contains("i1"))
				interrupteur[1] = i1 = j["i1"].get<int>();
			if (j.contains("i2"))
				interrupteur[2] = i2 = j["i2"].get<int>();
			if (j.contains("i3"))
				interrupteur[3] = i3 = j["i3"].get<int>();
			if (j.contains("i4"))
				interrupteur[4] = i4 = j["i4"].get<int>();
			if (j.contains("i5"))
				interrupteur[5] = i5 = j["i5"].get<int>();
			if (j.contains("i6"))
				interrupteur[6] = i6 = j["i6"].get<int>();
			if (j.contains("i7"))
				interrupteur[7] = i7 = j["i7"].get<int>();

			if (j.contains("c0") && j["c0"].is_number())
				capteur[0] = c0 = j["c0"].get<int>();
			if (j.contains("c1") && j["c1"].is_number())
				capteur[1] = c1 = j["c1"].get<int>();
			if (j.contains("c2") && j["c2"].is_number())
				capteur[2] = c2 = j["c2"].get<int>();
			if (j.contains("c3") && j["c3"].is_number())
				capteur[3] = c3 = j["c3"].get<int>();
			if (j.contains("c4") && j["c4"].is_number())
				capteur[4] = c4 = j["c4"].get<int>();
			if (j.contains("c5") && j["c5"].is_number())
				capteur[5] = c5 = j["c5"].get<int>();
			if (j.contains("c6") && j["c6"].is_number())
				capteur[6] = c6 = j["c6"].get<int>();
			if (j.contains("c7") && j["c7"].is_number())
				capteur[7] = c7 = j["c7"].get<int>();

			if (j.contains("v0") && j["v0"].is_number())
				v0 = j["v0"].get<int>();

			if (j.contains("p0") && j["p0"].is_number()) {
				niveau[0] = p0 = j["p0"].get<int>();
			}

			if (j.contains("p1") && j["p1"].is_number()) {
				niveau[1] = p1 = j["p1"].get<int>();
			}

			if (j.contains("p2") && j["p2"].is_number()) {
				niveau[2] = p2 = j["p2"].get<int>();
			}

			if (j.contains("p3") && j["p3"].is_number()) {
				niveau[3] = p3 = j["p3"].get<int>();
			}

			process();
			mqtt_send(&client);
		}
		catch (const json::parse_error &e)
		{
			std::cerr << "Erreur JSON : " << e.what() << "\n";
		}
	}
};

callback cb;

void mqtt_open(mqtt::async_client *client)
{
	client->set_callback(cb);
	mqtt::connect_options connOpts;
	connOpts.set_clean_session(true);
	connOpts.set_user_name("admin");
	connOpts.set_password("geii2025");
	try
	{
		client->connect(connOpts)->wait();
		client->start_consuming();
		client->subscribe(TOPIC, QOS)->wait();
		mqtt_start(client);
	}
	catch (const mqtt::exception &exc)
	{
		std::cerr << "Erreur MQTT: " << exc.what() << "\n";
	}
}

void mqtt_send(mqtt::async_client *client)
{
	json obj = { };

	obj["moteurs"] = json::array();
	for (int i = 0; i < 8; ++i) {
		obj["moteurs"].push_back(moteur[i]);
	}

	obj["actionneurs"] = json::array();
	for (int i = 0; i < 8; ++i) {
		obj["actionneurs"].push_back(actionneur[i]);
	}

	obj["sorties"] = json::array();
	for (int i = 0; i < 12; ++i) {
		obj["sorties"].push_back(sortie[i]);
	}

	std::string payload = obj.dump();
	auto msg = mqtt::make_message("geii/out", payload);
	msg->set_qos(1);
	client->publish(msg);
}

void mqtt_start(mqtt::async_client *client)
{
	auto msg = mqtt::make_message("geii/out", "reset");
	msg->set_qos(2);
	client->publish(msg);
}

void mqtt_close()
{
	try
	{
		client.unsubscribe(TOPIC)->wait();
		client.stop_consuming();
		client.disconnect()->wait();
	}
	catch (const mqtt::exception &exc)
	{
		std::cerr << "Erreur déconnexion MQTT: " << exc.what() << std::endl;
	}
}
// ************************************************************

/* ********************************************************
 *  TEMPORISATION RETARD A LA MONTEE                      *
 *  La sortie passe à 1 au bout de la tempo               *
 ******************************************************** */

class TemporisationRetardMontee
{
	// methodes
public:
	// Contructeur qui prend la duree souhaitee de la temporisation
	TemporisationRetardMontee(unsigned long duree)
	{
		this->duree = duree;
		sortie = false;
		captureTemps = false;
	}
	// Activation de la temporisation. Doit etre fait tout le temps de la duree de la tempo
	void activation()
	{
		// Capture du temps de reference
		if (!captureTemps)
		{
			debut = millis();
			captureTemps = true;
		}
		// Calcul du temps ecoule depuis le temps de reference
		tempsEcoule = millis() - debut;
		// Mise a 1 de la fin de tempo
		if (tempsEcoule >= duree)
		{
			sortie = true;
			captureTemps = false;
		}
		else
		{
			sortie = false;
		}
	}
	// Precharge de la temporisation
	void setDuree(unsigned long majduree)
	{
		duree = majduree;
		sortie = false;
		captureTemps = false;
	}
	// Interrogation du bit de fin de tempo
	bool getSortie()
	{
		return (sortie);
	}
	// Recuperation du temps ecoule depuis le debut si necessaire
	unsigned long getTempsEcoule()
	{
		return (tempsEcoule);
	}

	// Attributs
private:
	unsigned long duree;
	unsigned long debut;
	unsigned long tempsEcoule;
	bool captureTemps;
	bool sortie;
};

/********************************************************
 * TEMPORISATION RETARD A LA DESCENTE                    *
 *  La sortie passe à 0 au bout de la tempo              *
 *********************************************************/
class TemporisationRetardDescente
{
public:
	// Contructeur qui prend la duree souhaitee de la temporisation
	TemporisationRetardDescente(unsigned long duree)
	{
		this->duree = duree;
		sortie = false;
		captureTemps = false;
	}
	// Activation de la temporisation. Doit etre fait tout le temps de la duree de la tempo
	void activation()
	{
		// Capture du temps de reference
		if (!captureTemps)
		{
			debut = millis();
			captureTemps = true;
			sortie = true;
		}
		// Calcul du temps ecoule depuis le temps de reference
		tempsEcoule = millis() - debut;
		// Mise a 0 de la fin de tempo
		if (tempsEcoule >= duree)
		{
			sortie = false;
			captureTemps = false;
		}
	}
	// Precharge de la temporisation
	void setDuree(unsigned long majduree)
	{
		duree = majduree;
		sortie = false;
		captureTemps = false;
	}
	// Interrogration du bit de fin de tempo
	bool getSortie()
	{
		return (sortie);
	}
	// Recuperation du temps ecoule depuis le debut si necessaire
	unsigned long getTempsEcoule()
	{
		return (tempsEcoule);
	}

private:
	unsigned long duree;
	unsigned long debut;
	unsigned long tempsEcoule;
	bool captureTemps;
	bool sortie;
};

/********************************************************
****  CLIGNOTEUR *************************************
*********************************************************/
class Clignoteur
{
	// methodes
public:
	// Construteur qui prend en parametre le temps haut ou bas souhaitee
	Clignoteur(int baseDeTemps)
	{
		this->baseDeTemps = baseDeTemps;
	}
	// Fonction qui renvoie true si le clignoteur est ├á l'├®tat haut et false s'il est ├á l'├®tat bas
	bool statut()
	{
		return ((millis() / baseDeTemps) % 2 == 1);
	}

	// Attributs
private:
	int baseDeTemps;
};

/********************************************************
****  COMPTEUR *************************************
**** ATTENTION : Il faut gerer le front montant dans le programme
*********************************************************/
class Compteur
{
	// methodes
public:
	// Constructeur qui prend en parametre la valeur de preselection
	Compteur(int valeurPreselection)
	{
		this->valeurPreselection = valeurPreselection;
		valeur = 0;
	}
	// Incrementation du compteur
	void incrementer()
	{
		valeur++;
	}
	// Decrementation du compteur
	void decrementer()
	{
		valeur--;
	}
	// remise a zero du compteur
	void remettreAZero()
	{
		valeur = 0;
	}
	// recuperation de la valeur courante
	int getValeurCourante()
	{
		return (valeur);
	}
	// est-ce que la preselection est atteinte (sortie Q compteur Siemens ou Schnieder)
	bool getSortie()
	{
		return (valeur == valeurPreselection);
	}

	// Attributs
private:
	int valeur;
	int valeurPreselection;
};

/********************************************************
****  MISE A L'ECHELLE DE VALEUR ************************
*********************************************************/
class MiseAEchelle
{
public:
	// Constructeur qui ne prend en parametre la plage d'entree et la plage de sortie
	MiseAEchelle(float minEntree, float maxEntree, float minSortie, float maxSortie)
	{
		this->minEntree = minEntree;
		this->maxEntree = maxEntree;
		this->minSortie = minSortie;
		this->maxSortie = maxSortie;
	}
	// fonction de conversion qui prend la valeur a convertir et renvoie la valeur convertie
	float convertir(float valeurAConvertir)
	{
		if (valeurAConvertir >= minEntree && valeurAConvertir <= maxEntree)
		{
			float norm = (1 / (maxEntree - minEntree)) * (valeurAConvertir - minEntree);
			float scale = (maxSortie - minSortie) * norm + minSortie;
			return (scale);
		}
		return (-1000);
	}

	// Attributs
private:
	float minEntree;
	float minSortie;
	float maxEntree;
	float maxSortie;
};