/*
   Voorbeeld code gemaakt door www.foodplanting.com
   voor de Programmeerbare Plantenkas serie.

   Deze code is gemaakt voor de kalibratie van een pH sensor,
   aangesloten op een Grove pH sensor module
   en een DS18B20 temperatuursensor.

   Deze code maakt gebruikt van de DallasTemperature bibliotheek
   van SparkFun.
   Meer info over deze bibliotheek vindt je hier:
   https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library
   Ook maakt deze code gebruik van de OneWire bibliotheek.
   Meer info over deze bibliotheek vindt je hier:
   https://github.com/PaulStoffregen/OneWire
   
*/

// Voorbereiding:
#include <OneWire.h> // Dit laadt de bibliotheek die nodig is om met de temperatuursensor te communiceren
#include <DallasTemperature.h> // Dit laadt de bibliotheek die nodig is om de temperatuursensor te lezen.
#define ONE_WIRE_BUS 4 // Dit geeft aan op welke digitale input de sensor is aangesloten, in dit geval D4.
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS); // Vertel de bibliotheek op welke input de sensor aangesloten is.
DallasTemperature ds18b20(&oneWire); // Dit geeft aan hoe we de sensor noemen in de code en laat de OneWire en DallasTemperature bibliotheek met elkaar communiceren.
float DS18B20gradenC; // Dit creëert een globale variabele waarin de gemeten temperatuur wordt opgeslagen.
#define pHsensorPin A2 // Dit geeft aan op welke analoge input de sensor is aangesloten, in dit geval A2.
#define pHsensorNrSamples 200 // Het aantal metingen dat gebruikt wordt om een pH te bepalen, hoe meer hoe exacter en langzamer.
uint8_t pHsensori; // Een variabele om in bij te houden hoeveel metingen er genomen zijn.
int pHsensorMetingen[pHsensorNrSamples]; // Variabele om de individuele metingen in op te slaan.
float pHsensorGemiddelde; // Een variabele om het gemiddelde van de metingen tijdelijk in op te slaan.
float helling = 0; // Een variabele waarin de waarde van de helling in opgeslagen wordt.
float asafsnede = 0; // Een variabele waarin de waarde van de asafsnede in opgeslagen wordt.
float kalTemp = 0; // Een variabele waarin de kalibratietemperatuur opgeslagen wordt.
float pHsensorVoltKal1 = 0; // Een variabele waarin het gemiddelde aanatal volt voor kalibratievloeistof 1 in opgeslagen wordt.
float pHsensorVoltKal2 = 0; // Een variabele waarin het gemiddelde aanatal volt voor kalibratievloeistof 2 in opgeslagen wordt.
#define knop1 2 // Dit geeft aan op welke digitale input de eerste knop is aangesloten, in dit geval D2.
#define knop2 3 // Dit geeft aan op welke digitale input de tweede knop is aangesloten, in dit geval D3.
#define kalpH1 4.0 // Dit geeft aan wat de pH waarde van de eerste kalibratievloeistof is.
#define kalpH2 10.0 // Dit geeft aan wat de pH waarde van de tweede kalibratievloeistof is.
bool kal1check = LOW; // Een variabele om bij te houden of de eerste kalibratie is voltooid.
bool kal2check = LOW; // Een variabele om bij te houden of de tweede kalibratie is voltooid.
bool kalibratie1 = LOW; // Een variable om aan te geven dat de eerste kalibratie moet beginnen.
bool kalibratie2 = LOW; // Een variable om aan te geven dat de tweede kalibratie moet beginnen.
bool resetten = LOW; // Een variable die aan geeft het programma te resetten als de berekeningen zijn uit gevoerd.
volatile byte bepaling1 = LOW; // Een variabele die na een druk op knop 1 aan gaat en de eerste kalibratie meting start.
volatile byte bepaling2 = LOW; // Een variabele die na een druk op knop 2 aan gaat en de tweede kalibratie meting start.

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Zet de Serial Monitor aan.
  pinMode(knop1, INPUT_PULLUP); // Geef aan dat knop1 een input is.
  pinMode(knop2, INPUT_PULLUP); // Geef aan dat knop2 een input is.
  ds18b20.begin(); // Zet de communicatie tussen de microcontroller en de sensor aan.
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(knop1), drukKnop1, CHANGE); // Zorgt ervoor dat de functie "drukKnop1" aan gaat als er op knop1 gedrukt wordt.
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(knop2), drukKnop2, CHANGE); // Zorgt ervoor dat de functie "drukKnop2" aan gaat als er op knop2 gedrukt wordt.
  delay(500); // Korte delay om print fout te voorkomen.
  Serial.println("--------------------------");
  Serial.println("Spoel de pH sensor eerst af met gedistilleerd water en dep de sensor droog.");
  Serial.println("Plaats de pH meter in kalibratie vloeistof 1 en druk op de blauwe knop.");
  Serial.println("--------------------------");
}

// Loop fase:
void loop() {

  // Als knop1 ingedrukt is, dan worden er metingen verzameld voor kalibratievloeistof 1:
  if (bepaling1 == HIGH) {
    Serial.println("De eerste fase van de kalibratie met kalibratievloeistof 1 is begonnen.");
    kalibratie1 = HIGH;
    pHSensorKalMetingen();
    bepaling1 = LOW;
  }

  // Als knop2 ingedrukt is, dan worden er metingen verzameld voor kalibratievloeistof 2:
  if (bepaling2 == HIGH) {
    Serial.println("De eerste fase van de kalibratie met kalibratievloeistof 2 is begonnen.");
    kalibratie2 = HIGH;
    pHSensorKalMetingen();
    bepaling2 = LOW;
  }

  // Als er voor kalibratievloeistof 1 en 2 metingen zijn verzameld, dan wordt de helling en asafsnede bepaald:
  if (kal1check == HIGH && kal2check == HIGH) {
    pHSensorKalBepalingen();
    resetten = HIGH;
  }

  // Als de berekening van de helling en asafsnede voltooiod is, dan wordt het programma klaar gemaakt voor een nieuwe kalibratie:
  if (resetten == HIGH) {
    bepaling1 = LOW;
    bepaling2 = LOW;
    helling = 0;
    asafsnede = 0;
    kalTemp = 0;
    pHsensorVoltKal1 = 0;
    pHsensorVoltKal2 = 0;
    resetten = LOW;
  }
}

// Functie die ervoor zorgt dat de kalibratie van kalibratievloeistof 1 begint als knop1 ingedrukt wordt:
void drukKnop1() {
  bepaling1 = HIGH;
}

// Functie die ervoor zorgt dat de kalibratie van kalibratievloeistof 2 begint als knop2 ingedrukt wordt:
void drukKnop2() {
  bepaling2 = HIGH;
}

// Functie voor pH sensor met temperatuur correctie:
void pHSensorKalMetingen() {

  Serial.println("Stabilistatie fase gestart.");
  delay(300000); // Tijd om de pH sensor te stabiliseren, meestal 5 minuten (300000ms).
  Serial.println("Metingen worden uitgevoerd.");

  // Meet de temperatuur van de kalibratie vloeistof:
  kalTemp = GROVEDS18B20(); // Haal de temperatuur van de kalibratie vloeistof op.

  // Neem het aantal samples dat bij pHsensorNrSamples is aangegeven per pH meting:
  for (pHsensori = 0; pHsensori < pHsensorNrSamples; pHsensori++) {
    pHsensorMetingen[pHsensori] = analogRead(pHsensorPin); // Verzamel het aantal metingen dat bij pHsensorNrSamples aangegeven is.
    delay(2); // Hou 2 miliseconden tussen metingen.
  }

  // Tel de metingen uit de analoge pin op in variabele pHsensorGemiddelde:
  pHsensorGemiddelde = 0; // Reset de pHsensorGemiddelde variabele.
  for (pHsensori = 0; pHsensori < pHsensorNrSamples; pHsensori++) {
    pHsensorGemiddelde += pHsensorMetingen[pHsensori]; // Tel de metingen bij elkaar op.
  }
  pHsensorGemiddelde /= pHsensorNrSamples; // Deel het opgeteld aantal metingen door het aantal metingen om het gemiddelde te krijgen.

  // Sla de gegevens voor kalibratievloeistof 1 op als knop1 is gebruikt:
  if (kalibratie1 == HIGH && kalibratie2 == LOW) {
    kalibratie1 = LOW;
    Serial.println("--------------------------");
    pHsensorVoltKal1 = pHsensorGemiddelde * 5 / 1023;
    Serial.print("De gemiddelde sensor meting in kalibratievloeistof 1 is: ");
    Serial.print(pHsensorVoltKal1);
    Serial.println(" volt.");
    Serial.println("--------------------------");
    Serial.println("Spoel de pH sensor opnieuw af met gedistilleerd water en dep de sensor droog.");
    Serial.println("Plaats de pH meter in kalibratie vloeistof 2 en druk op de witte knop.");
    Serial.println("--------------------------");
    kal1check = HIGH;
  }

  // Sla de gegevens voor kalibratievloeistof 2 op als knop2 is gebruikt:
  else if (kalibratie2 == HIGH && kalibratie1 == LOW) {
    kalibratie2 = LOW;
    Serial.println("--------------------------");
    pHsensorVoltKal2 = pHsensorGemiddelde * 5 / 1023;
    Serial.print("De gemiddelde sensor meting in kalibratievloeistof 2 is: ");
    Serial.print(pHsensorVoltKal2);
    Serial.println(" volt.");
    Serial.println("--------------------------");
    kal2check = HIGH;
  }
}

//Functie voor temperatuursensor:
float GROVEDS18B20() {
  ds18b20.requestTemperatures(); // Dit activeert de bibliotheek om de temperatuur uit de sensor te halen.
  DS18B20gradenC = ds18b20.getTempCByIndex(0); // Dit slaat de temperatuur op in de globale variabele.
  return DS18B20gradenC;
}

// Functie voor berekenen helling en asafsmede:
void pHSensorKalBepalingen() {
  Serial.println("");
  Serial.println("");
  Serial.println("|---KALIBRATIE UITSLAG---|");
  helling = (kalpH1 - kalpH2) / (pHsensorVoltKal1 - pHsensorVoltKal2); // Bereken de helling.
  Serial.print("Het richtingscoëfficiënt voor deze pH sensor is: ");
  Serial.println(helling);
  asafsnede = ((kalpH1 + kalpH2) - helling * (pHsensorVoltKal1 + pHsensorVoltKal2)) / 2; // Bereken de asafsnede.
  Serial.print("De asafsenede voor deze pH sensor is: ");
  Serial.println(asafsnede);
  Serial.print("De kalibratietempeatuur voor deze sensor is: ");
  Serial.print(kalTemp);
  Serial.println(" graden Celsius");
  Serial.println("|---KALIBRATIE UITSLAG---|");
  Serial.println("");
  Serial.println("");
  kal1check = LOW;
  kal2check = LOW;
}

/*
   Voorbeeld code gemaakt door www.foodplanting.com
   voor de Programmeerbare Plantenkas serie.

   Deze code is gemaakt voor pH sensor aangesloten op
   een Grove pH sensor module en
   een DS18B20 temperatuursensor.

   Deze code maakt gebruikt van de DallasTemperature bibliotheek
   van SparkFun.
   Meer info over deze bibliotheek vindt je hier:
   https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library
   Ook maakt deze code gebruik van de OneWire bibliotheek.
   Meer info over deze bibliotheek vindt je hier:
   https://github.com/PaulStoffregen/OneWire
   
   Deze code is zeer minimalistisch, omdat het idee is
   dat deze code gecombineerd wordt met codes voor andere
   modules. Zo wordt de pH en de temperatuur bijvoorbeeld niet in de
   loop fase, maar in een aparte functie op geroepen en
   wordt de gemeten pH en temperatuur niet in de Serial Monitor
   af geprint.
*/

// Voorbereiding:
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h> // Dit laadt de bibliotheek die nodig is om de temperatuursensor te lezen.
#define ONE_WIRE_BUS 4 // Dit geeft aan op welke digitale input de sensor is aangesloten, in dit geval D2.
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature ds18b20(&oneWire); // Dit geeft aan hoe we de sensor noemen in de code en laat de OneWire en DallasTemperature bibliotheek met elkaar communiceren.
float DS18B20gradenC; // Dit creëert een globale variabele waarin de gemeten temperatuur wordt opgeslagen.
#define pHsensorPin A2 // Dit geeft aan op welke analoge input de sensor is aangesloten, in dit geval A2.
#define pHsensorNrSamples 200 // Het aantal metingen dat gebruikt wordt om een pH te bepalen, hoe meer hoe exacter en langzamer.
#define helling -17.37 // ((volt meting 1) - (volt meting 2))/((pH kalibratievloeistof 1)-(pH kalibratievloeistof 2))
#define asafsnede 38.84 // ((pH kalibratievloeistof 1)-(pH kalibratievloeistof 2) - helling * (volt meting 1 + volt meting 2)) / 2
#define kalTemp 22.50 // Temperatuur tijdens kalibratie.
#define wacht 300000 // Tijd om de pH sensor te laten stabilizeren.
uint8_t pHsensori; // Een variabele om in bij te houden hoeveel metingen er genomen zijn.
int pHsensorMetingen[pHsensorNrSamples]; // Variabele om de individuele metingen in op te slaan.
float pHsensorGemiddelde; // Een variabele om het gemiddelde van de metingen tijdelijk in op te slaan.
float pHsensorVolt; // Een variabele om de gemeten volt van de pH sensor tijdelijk in op te slaan.
float hellingTemp; // Een variabele om de temperatauur gecorrigeerde helling in op te slaan.
float pHsensorPHTemp; // Dit creëert een globale variabele waarin de gemeten pH wordt opgeslagen.

void setup() {
  ds18b20.begin(); // Zet de communicatie tussen de microcontroller en de sensor aan.
}

void loop() {
  pHSensor(); // Vraag de microcontroller om de functie die de pH uit de sensor ophaalt uit te voeren.
}

//Functie voor temperatuursensor:
float GROVEDS18B20() {
  ds18b20.requestTemperatures(); // Dit activeert de bibliotheek om de temperatuur uit de sensor te halen.
  DS18B20gradenC = ds18b20.getTempCByIndex(0); // Dit slaat de temperatuur op in de globale variabele.
  return DS18B20gradenC; // De functie zal de waarde van variabele AHT20gradenC updaten met de gemeten temperatuur.
}

// Functie voor pH sensor met temperatuur correctie:
float pHSensor() {

  delay(wacht); // Tijd om de pH sensor te stabiliseren, meestal 5 minuten (300000ms).

  // Vraag de temperatuur op uit de temperatuur sensor:
  GROVEDS18B20();

  // Neem het aantal samples dat bij pHsensorNrSamples is aangegeven per pH meting.
  for (pHsensori = 0; pHsensori < pHsensorNrSamples; pHsensori++) {
    pHsensorMetingen[pHsensori] = analogRead(pHsensorPin); // Verzamel het aantal metingen dat bij pHsensorNrSamples aangegeven is.
    delay(20); // Hou 20 milliseconden tussen metingen.
  }

  // Tel de metingen uit de analoge pin op in variabele pHsensorGemiddelde.
  pHsensorGemiddelde = 0; // Reset de pHsensorGemiddelde variabele.
  for (pHsensori = 0; pHsensori < pHsensorNrSamples; pHsensori++) {
    pHsensorGemiddelde += pHsensorMetingen[pHsensori]; // Tel de metingen bij elkaar op.
  }

  pHsensorGemiddelde /= pHsensorNrSamples; // Deel het opgeteld aantal metingen door het aantal metingen om het gemiddelde te krijgen.
  pHsensorVolt = pHsensorGemiddelde * 5 / 1023; // Vermenigvuldig het gemiddelde met 5 en deel het door 1023 om de digitale representatie van het aantal gemeten volt om te zetten in echte volts.
  hellingTemp = helling * (DS18B20gradenC + 273.15) / (kalTemp + 273.15); // helling * (temperatuur test + 273,15) / (temperatuur kalibratie + 273,15)
  pHsensorPHTemp = asafsnede - (pHsensorGemiddelde/hellingTemp); // asafsnede - (millivolt / temperatuur gecorrigeerde helling)
  return pHsensorPHTemp;
}