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*    I17 - Sensor ultrassonico como régua eletrônica com indicador luminoso
*    Autor: Angelo Luis Ferreira
*    06/04/2022
*    http://squids.com.br/arduino
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// biblioteca para sensor ultrassônico
#include <HCSR04.h>                   // inclui a biblioteca do módulo HC-SR04

// bibliotecas para OLED
#include <SPI.h>                      // caso utilize comunicação SPI
#include <Wire.h>                     // biblioteca requerida para I2C
#include <Adafruit_GFX.h>             // biblioteca OLED
#include <Adafruit_SSD1306.h>         // biblioteca OLED

// configuração do display OLED
#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

// Declaration for an SSD1306 (OLED) display connected to I2C (SDA, SCL pins)
#define OLED_RESET     -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// define pinos de entrada e saída do Arduino
const byte pinTrig = 7;           // pino digital usado para disparar os pulsos do sensor
const byte pinEcho = 8;           // pino digital usado para ler a saida do sensor
const byte pinBut = 2;            // pino digital usado para o push button
const int R = 9, G = 10, B = 11;  // pinos digitais usados para o led RGB

// limites de distancia de controle para atual o indicador luminoso
// os limtes min e max podem ser definidos entre 2cm e 400cm
byte limitMin = 5; // limite mínimo (5cm)
byte limitMax = 20; // limite máximo (20cm)

// define se o led RGB é catodo comum(GND) = 0 ou anodo comum(Vcc) = 1
boolean ledType = 1; // ATENÇÃO: se o led for catodo comum, mude para 0 

// define outras variáveis globais para medir as distâncias
byte state = 1;          // estado do menu
byte decimal = 0;        // número de casas decimais
String unity = "cm";     // descrição das unidades
double *result;          // uso do ponteiro para um double (obrigatório)

void setup(){
  // pin mode - definie entradas e saídas digitais
  pinMode(pinBut, INPUT_PULLUP);   // pullup interno do Arduino

  pinMode(R, OUTPUT);
  pinMode(G, OUTPUT);
  pinMode(B, OUTPUT);

  // inicializa o senor HC-SR04
  HCSR04.begin(pinTrig,pinEcho);
  
  // Inicializa a porta serial
  Serial.begin(9600);

   // inicializa a comunicação I2C do OLED end 0X3C
   display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

   // Clear the buffer e layout do display OLED
  display.clearDisplay();
}

void loop(){ 
  readPushButton();                             // verifica se o pushbutton foi acionado 
  sowDisplay();                                 // exibe a distância no display lcd
  pointerLight(HCSR04.measureDistanceCm()[0]);  // exibe cor na luz indicadora (led rgb)) 
  delay(300);                                   // delay de 300us
}

// verifica se o botão foi acionado - altera para cm, mm ou pol
void readPushButton() { 
  if (!digitalRead(pinBut)) { // verifica se o botão foi acionado = LOW
    state >= 3 ? state = 0 : state = state;  
    state++;  
    while (!digitalRead(pinBut)) {} // aguarda soltar o botão    
    delay(150); // delay para reduzir o efeito bouncing
  }
}

// exibe a distância no display lcd
void sowDisplay() { 
  // faz leitura de acordo com o valor da variável state
  byte x;
  switch (state) {
    case 1:
    result = HCSR04.measureDistanceCm();
    decimal = 0;
    unity = " cm";
    x = 40;
    break;
    
    case 2:
    result = HCSR04.measureDistanceMm();
    unity = " mm";
    decimal = 0;
    x = 30;
    break;

    case 3:
    result = HCSR04.measureDistanceIn();
    unity = " in";
    decimal = 1;
    x = 30;
    break;
  }
  
  //Exibe no display as distâncias em cm, mm ou em polegadas (inchies)
  // imprime "Régua Eletrônica"
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(15, 0);
  display.print("Regua Eletronica");
  display.drawRoundRect(0, 16, 128, 48, 3, WHITE); // desenha retângulo inferior
  // imprime "Squids Arduino"
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(20, 25);
  display.print("Squids Arduino");
  // imprime distância
  display.setTextSize(2);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(x, 40);
  display.print(result[0],decimal);
  display.print(unity);
  // exibe no display
  display.display();
  // limpa o display
  display.clearDisplay();
}

// define cor do led indicador pela distância (led rgb)
void pointerLight(int distance) {
  int inc = (limitMax - limitMin)/3; // define incremento para alteraçao cores usando 3 cores
  if (distance <=limitMin || distance > limitMax) {
    setColor(255,255,255);
  } else if (distance >= limitMin && distance < limitMin + inc) {
    setColor(0,0,255); // azul
  } else if (distance >= limitMin + inc && distance < limitMin + 2*inc) {    
    setColor(0,255,0); // verde
  }else if (distance >= limitMin + 2*inc && distance <= limitMax) {
    setColor(255,0,0); // vermelho
  }
}  

// exibe cor do led indicador (led rgb)
void setColor(int red, int green, int blue) {
  if (ledType == 1) {
    red = 255-red, green = 255-green, blue = 255-blue;
  } 
  // ativando led rgb nas cores definida pela distância
  analogWrite(R, red);
  analogWrite(G, green);
  analogWrite(B, blue);
}