#include "adc.h"
#include <cstdio>
#include <stdint.h>
#include "math.h"

constexpr float ERROR_ADC_VAL = 255.0f;
constexpr float ADC_SCALE = 3.3f / 4096.0f;
constexpr float TEMP_FACTOR = 1000.0f / 4.3f;
constexpr float VCC_FACTOR = 11.0f;
constexpr float CURRENT_FACTOR = 1.0f / 50.0f * 100.0f;
constexpr float MAX_TEMP = 150.0f;
constexpr float MIN_TEMP = -40.0f;
constexpr float MAX_CURRENT = 50.0f;
constexpr float MIN_CURRENT = -0.1f;
constexpr float MAX_VCC = 65.0f;
constexpr float MIN_VCC = -0.1f;


u16 adc_value[7] = {0};  // 显式初始化数组元素为0

/**
 * @brief 获取MCU温度
 * @return float
 * 温度值，单位为摄氏度，范围应在-40到145之间，如果读取失败则返回0.0f
 */
float get_mcu_temp() {
	float temp_latest = ERROR_ADC_VAL;
	// 迭代采样5次，直到获得有效温度值
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		temp_latest = (1.43f - adc_value[0] * ADC_SCALE) * TEMP_FACTOR + 35.0f;

		if (temp_latest < MIN_TEMP || temp_latest > MAX_TEMP)
			return ERROR_ADC_VAL;
	}
	return temp_latest;
}

/**
 * @brief 获取电机驱动温度
 * @return float 温度值，单位为摄氏度
 *
 * 通过热敏电阻分压电路计算温度值，使用Steinhart-Hart方程进行温度转换。
 * 如果计算结果超出有效范围(-40到255摄氏度)，则重新采样计算。
 */
float get_drv_temp() {
	float temp_latest = ERROR_ADC_VAL;
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		float ana_val = adc_value[1];
		float R_now = ana_val / (4096 - ana_val) * 4700;
		temp_latest =
			1.0f / (0.00335f + 0.00025f * log(R_now / 10000.0f)) - 273.15f;

		if (temp_latest < MIN_TEMP || temp_latest > MAX_TEMP) {
			return ERROR_ADC_VAL;
		}
	}
	return temp_latest;
}

/**
 * @brief 获取电流值
 * @param type 电流类型，'U'表示U相电流，'V'表示V相电流，'W'表示W相电流
 * @return float 电流值，单位为安培
 *
 * 通过ADC采样计算各相电流值
 */
float get_current(char type) {
	float current_latest = ERROR_ADC_VAL;
	switch (type) {
	case 'U': {
		current_latest = adc_value[2] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
		break;
	}
	case 'V': {
		current_latest = adc_value[3] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
		break;
	}
	case 'W': {
		current_latest = adc_value[4] * ADC_SCALE * CURRENT_FACTOR;
		break;
	}
	default: {
		return ERROR_ADC_VAL;
	}
	}

	// 检查电流读数是否在有效范围内
	if (current_latest < MIN_CURRENT || current_latest > MAX_CURRENT) {
		return ERROR_ADC_VAL;
	}
	return current_latest;
}

/**
 * @brief 获取供电电压
 * @return float 电压值，单位为伏特
 *
 * 通过ADC采样计算供电电压值，使用迭代方式确保获取有效的电压读数。
 * 如果计算结果超出有效范围(-40到255伏特)，则重新采样计算。
 */
float get_vbus_voltage() {
	float vcc_latest = ERROR_ADC_VAL;
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		// 获取电压值
		vcc_latest = adc_value[6] * ADC_SCALE * VCC_FACTOR;

		// 检查电压读数是否在有效范围内
		if (vcc_latest > MAX_VCC || vcc_latest < MIN_VCC) {
			return ERROR_ADC_VAL;
		}
	}
	return vcc_latest;
}