#include <LiquidCrystal.h>
#include <RTC8564.h>
#include <Wire.h>
#include <EEPROM.h>
#include <SD.h>

File myFile;

LiquidCrystal lcd(9, 8, 5, 4, 3, 2);        // デフォルトから変更 12 ->9 11->8

// RTC関係の変数
char dtString[20]="yyyy/mm/dd hh:mm:ss";    // テンプレート用文字列で初期化
byte RtcADR = 0xA2 >> 1;                    // RTCのアドレス

// 気圧計関係の変数
const int addresPsensor = 0x60;                 // 気圧計のI2Cアドレス
float a0, b1, b2, c12, c11, c22;
float Pha, Temp;
int tempOffset, pressOffset;
unsigned int Padc;
unsigned int Tadc;



char fileName[11] = "yymmdd.csv";                 // ファイル名

void setup()
{
  unsigned int x;

  pinMode(6, INPUT);              //   RTCの /INT信号を接続
  digitalWrite(6, HIGH);          // オープンドレインなのでプルアップ
  pinMode(13, OUTPUT);            // 動作表示LED
  Serial.begin(9600);
  lcd.begin(16, 2);
  //  RTCの初期設定
  Rtc.begin();
//    AdjustRtcTime();              // 時刻合わせが必要な場合に使う
  SetRtcTimer();                    // 定周期タイマーの設定

  // SDカードの初期化
  if (!SD.begin(10)) {
    Serial.println("SD initialization failed!");
    lcd.print("SD failed. Halt!");
    for(;;);                                // ここでHalt
  }
  Serial.println("SD initialization done.");
    lcd.print("SD ok!");

  // 気圧計の初期設定
  //   EEPROM.write(1, 27);         // 温度補正値書き込み
  //   EEPROM.write(3, 75);          // 気圧補正値
  x = EEPROM.read(0);              // EEROMから温度の補正値読み出し unit=0.1℃
  x = x << 8;
  tempOffset = x;                  //上位8ビット
  x = EEPROM.read(1);
  tempOffset = tempOffset | x;     // 下位8ビット

  x = EEPROM.read(2);              // 気圧の補正値
  x = x << 8;
  pressOffset = x;                 // 上位
  x = EEPROM.read(3);
  pressOffset = pressOffset | x;    // 下位

  Serial.print(tempOffset);
  Serial.print(", ");
  Serial.println(pressOffset);

  byte doC[8] = {                  // 外字で℃を作る
    B00011,
    B00011,
    B01100,
    B10010,
    B10000,
    B10010,
    B01100,
  };
  lcd.createChar(0, doC);

 delay(1000);                                // 気圧計が立ち上がるまで待つ
  Wire.beginTransmission(addresPsensor);
  Wire.write(0x04);                          // Read coefficient data
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(addresPsensor, 12);      // Request 12 bytes
  if (Wire.available()) {
    a0 = read_coefficients(16, 3, 0);
    b1 = read_coefficients(16, 13, 0);
    b2 = read_coefficients(16, 14, 0);
    c12 = read_coefficients(14, 13, 9);
    c11 = read_coefficients(11, 10, 11);
    c22 = read_coefficients(11, 10, 15);
  }
  Serial.println("1000 * coefficient a0, b1, b2, c12, c11, c22 ");
  Serial.print(a0*1000); Serial.print(", ");
  Serial.print(b1*1000); Serial.print(", ");
  Serial.print(b2*1000); Serial.print(", ");
  Serial.print(c12*1000); Serial.print(", ");
  Serial.print(c11*1000); Serial.print(", ");
  Serial.println(c22*1000); 




  Rtc.available();                      // 時刻を取得
  convString();                         // RTCの時刻(BCD)を文字列に変換してdtStringに格納
  fileName[0] = dtString[2];  // y    ファイル名の決定
  fileName[1] = dtString[3];  // y
  fileName[2] = dtString[5];  // m
  fileName[3] = dtString[6];  // m
  fileName[4] = dtString[8];  // d
  fileName[5] = dtString[9];  // d

  Serial.print("File Name = ");
  Serial.println(fileName);

  myFile = SD.open(fileName, FILE_WRITE);      // setupで取得したファイル名を使用
  myFile.println();                            // 改行
  myFile.print("Record Start. tempOffset=");
  myFile.print(tempOffset);
  myFile.print(" pressOffset=");
  myFile.println(pressOffset);
   myFile.close();
}

void loop()
{
  float sumP, sumT;
  long outP, outT;          // 表示用データ 
  int n;
  sumP = 0;
  sumT = 0;

  waitTimer();                          // RTCの /INT信号を待つ
  for( n=0; n < 10; n++){              // 安定待ちのため10回ダミーリード
    sensData();
  }

  for(n=0; n<100; n++){                      // バラツキが大きいので100回アベレージング
    sensData();
    sumP = sumP + Pha;
    sumT = sumT + Temp;  
  }
  outT = int(sumT /10 + 0.5) + tempOffset;      // 小数点以下1桁の値に丸める
  outP = int(sumP /10 + 0.5) + pressOffset;

  Rtc.available();                      // 時刻を取得
  convString();                         // RTCの時刻(BCD)を文字列に変換してdtStringに格納

  Serial.print(dtString);            // シリアルに書き出し
  Serial.print(", ");

  Serial.print(outT);
  Serial.print(", ");
  Serial.println(outP);

  //　　SDカードに書き込み

//  if(dtString[18] == '0' )  {       // 10秒毎に記録

  if( ( (dtString[15] == '0') | (dtString[15] =='5') ) & (dtString[17] == '0') & (dtString[18] == '0') )  {       // 5分00秒か0分00秒に記録
    myFile = SD.open(fileName, FILE_WRITE);      // setupで取得したファイル名を使用
    myFile.print(dtString);
    myFile.print(", ");
    myFile.print(outT / 10);          // 小数点以上の値
    myFile.print(".");
    myFile.print(outT % 10);          // 10で割った余り
    myFile.print(", ");
    myFile.print(outP/10);            // 小数点以上の値
    myFile.print(".");
    myFile.print(outP % 10);          // 10で割った余り
    myFile.print(", ");
    myFile.print(Tadc);              // 補正前の温度センサの値
    myFile.print(", ");
    myFile.println(Padc);            // 補正前の圧力センサの値


    myFile.close();
  }

  lcd.setCursor(0, 0);                  // 液晶に書き出し  先頭に1文字ブランク
  lcd.print(" ");
  for( n=5; n <= 18; n++){              // 入りきらないので年は省略
    lcd.print(dtString[n]);
  }

  lcd.setCursor(0 , 1);
  if(outT < 0){
    lcd.print("-");
  } 
  else {
    lcd.print(" ");
  }
  if(abs(outT)<100){
    lcd.print(" ");
  }
  lcd.print(outT/10);
  lcd.print(".");
  lcd.print(outT % 10);
  lcd.write(8);                      // 本当は0を指定すべき（後日修正要す）
  //    lcd.print("C");

  lcd.setCursor(7, 1);
  if(outP < 10000) {
    lcd.print(" ");
  }
  lcd.print(outP/10);
  lcd.print(".");
  lcd.print(outP % 10);
  lcd.print("hPa");

}                                  // Loopの末尾

void convString(){                // RTCの2バイトのBCDを文字に変換し時刻の文字列を作る
  byte x;
  dtString[0]='2';
  dtString[1]='0';

  x = Rtc.years();
  dtString[2] = upper2chr(x); 
  dtString[3] = lower2chr(x); 

  x = Rtc.months();
  dtString[5] = upper2chr(x); 
  dtString[6] = lower2chr(x); 

  x = Rtc.days();
  dtString[8] = upper2chr(x); 
  dtString[9] = lower2chr(x); 

  x = Rtc.hours();
  dtString[11] = upper2chr(x); 
  dtString[12] = lower2chr(x); 

  x = Rtc.minutes();
  dtString[14] = upper2chr(x); 
  dtString[15] = lower2chr(x); 

  x = Rtc.seconds();
  dtString[17] = upper2chr(x); 
  dtString[18] = lower2chr(x); 
}

char upper2chr(byte x){            // 上位をAsciiコードに変換
  return (x >> 4) + 0x30;
}
char lower2chr(byte x){            // 下位をAsciiコードに変換
  return (x & 0x0f) + 0x30;
}

void waitTimer(){                   // RTCの　/INT信号を待つ
  while(digitalRead(6) == HIGH){    // HIGHなのでLOWになるまで待つ
  }
  while(digitalRead(6) == LOW){     // 再びHIGHになるまで待つ
    digitalWrite(13, HIGH);         // LED ON
  }
  digitalWrite(13, LOW);            // LED OFF
}

void AdjustRtcTime(){                // 時計の時刻合わせに使用。数値は修正要
  byte date_and_time[7]; 
  date_and_time[0] = 0x00; // 0秒 
  date_and_time[1] = 0x55; // 5分 
  date_and_time[2] = 0x15; // 20時 
  date_and_time[3] = 0x19; // 2日 
  date_and_time[4] = 0x00; // X曜日 日曜日 = 0 〜 土曜日 = 6
  date_and_time[5] = 0x08; // 8月 
  date_and_time[6] = 0x12; // 12年 
  Rtc.sync(date_and_time); 
}

void SetRtcTimer(){                // 定周期タイマー割り込みの設定
  Wire.beginTransmission(RtcADR);
  Wire.write(0x0e);                // タイマー停止
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(RtcADR);
  Wire.write(0x01);                // コントロールレジスタ-2の設定
  Wire.write(0x11);                // TI/TP=on, TIE=on 
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(RtcADR);
  Wire.write(0x0f);                // タイマー設定値
  Wire.write(0x01);                // 1回毎
  Wire.endTransmission();

  Wire.beginTransmission(RtcADR);
  Wire.write(0x0e);                // タイマースタート
  Wire.write(0x82);                // TEビットon, カウンタソースクロックは1秒を設定
  Wire.endTransmission();
}

void sensData () {
  Wire.beginTransmission(addresPsensor);
  Wire.write(0x12);                // Start both conversions(Pressure and Temperature)
  Wire.write(0x01);
  Wire.endTransmission();

  delay(5);

  Wire.beginTransmission(addresPsensor);
  Wire.write((uint8_t)0x00);       // Read pressure and temperature
  Wire.endTransmission();

  Wire.requestFrom(addresPsensor, 4);     // Request 4 bytes

  if(Wire.available()) {
    Padc = read_adc();
    Tadc = read_adc();
    int signedTadc = Tadc;

//    float Pcomp = a0 + (b1 + c11 * Padc + c12 * Tadc) * Padc + (b2 + c22 * Tadc) * Tadc; // 22976
   float Pcomp = a0 + (b1 + c12 * Tadc) * Padc + (b2 * Tadc);      // c11 とc22はゼロなので計算省略（84バイト節約）


    Pha = Pcomp * 650 / 1023 + 500;
    Temp = 25 - (signedTadc - 472) / 5.35;
  }
  delay(1);
}

float read_coefficients(int total_bits, int fractional_bits, int zero_pad) {
   unsigned char msb, lsb;
// unsigned int msb,lsb;


  msb = Wire.read();
  lsb = Wire.read();
  Serial.print("mbs = "); Serial.print(msb); Serial.print(", lsb = "); Serial.println(lsb);

  return ((float) ((msb << 8) + lsb) / ((long)1 << (16 - total_bits + fractional_bits + zero_pad)));
}

unsigned int read_adc() {
  unsigned char msb, lsb;
  msb = Wire.read();
  lsb = Wire.read();

  return (((unsigned int)msb << 8) + lsb) >> 6;
}