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#include <Wire.h>
#include "MAX30105.h"
#include <Servo.h>

MAX30105 particleSensor;

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;

unsigned long startTime = 0; // Start time for stabilization period // 안정화 기간의 시작 시간
const unsigned long stabilizationPeriod = 2000; // 2 seconds for collecting data // 2초 동안 값 수집

bool collectingData = false; // Whether data collection is in progress // 데이터 수집 중인지 여부
long totalIrValue = 0; // Sum of IR values // IR 값의 합계
int numReadings = 0; // Number of readings taken // 읽은 값의 수

bool readyToSense = true; // Whether the system is ready to start new sensing // 새로운 센싱을 시작할 준비가 되었는지 여부
bool fingerPreviouslyDetected = false; // Whether a finger was detected in the previous loop // 이전 루프에서 손가락이 감지되었는지 여부

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("Initializing...");

  // Sensor initialization // 센서 초기화
  if (!particleSensor.begin(Wire, I2C_SPEED_FAST))
  {
    Serial.println("MAX30105 was not found. Please check wiring/power.");
    while (1);
  }
  Serial.println("Place your index finger on the sensor with steady pressure.");

  particleSensor.setup(); // Sensor default setup // 센서 기본 설정
  particleSensor.setPulseAmplitudeRed(0x0A); // Set red LED // 빨간 LED 설정
  particleSensor.setPulseAmplitudeGreen(0);  // Turn off green LED // 녹색 LED 끄기

  // Servo motor initialization // 서보 모터 초기화
  servo1.attach(9); // Connect servo motor 1 to pin 9 // 서보 모터 1 연결 (핀 9)
  servo2.attach(8); // Connect servo motor 2 to pin 8 // 서보 모터 2 연결 (핀 8)
  servo3.attach(7); // Connect servo motor 3 to pin 7 // 서보 모터 3 연결 (핀 7)

  // Set initial position of servo motors // 서보 모터 초기 위치 설정
  servo1.write(90);
  servo2.write(90);
  servo3.write(90);
}

void loop()
{
  long irValue = particleSensor.getIR();

  // Check if a finger is placed on the sensor // 손가락이 센서에 올려져 있는지 확인
  bool fingerDetected = irValue > 50000;

  // When a finger is newly detected and the system is ready for new sensing // 손가락이 새로 감지되었고, 새로운 센싱을 시작할 준비가 되었을 때
  if (fingerDetected && !fingerPreviouslyDetected && readyToSense)
  {
    collectingData = true;
    startTime = millis();
    totalIrValue = 0;
    numReadings = 0;
    Serial.println("Collecting data for 2 seconds...");
  }

  // During data collection // 데이터 수집 중일 때
  if (collectingData)
  {
    // Collect data for 2 seconds // 2초 동안 데이터 수집
    if (millis() - startTime <= stabilizationPeriod)
    {
      totalIrValue += irValue;
      numReadings++;
    }
    else
    {
      // Data collection complete, calculate the average value // 데이터 수집 완료, 평균 값 계산
      long averageIrValue = totalIrValue / numReadings;
      long scaledIrValue = averageIrValue / 1000;

      // Determine range // 범위 결정
      int range = 0; // 1: HIGH, 2: MID, 3: LOW

      if (scaledIrValue >= 80 && scaledIrValue <= 94)
        range = 3; // LOW
      else if (scaledIrValue >= 95 && scaledIrValue <= 110)
        range = 2; // MID
      else if (scaledIrValue > 110)
        range = 1; // HIGH

      // Operate the servo motor corresponding to the detected range // 해당 범위의 서보 모터 작동
      if (range != 0)
      {
        operateServo(range);
      }
      else
      {
        Serial.println("No valid range detected.");
      }

      // Update data collection status and readiness for new sensing // 데이터 수집 상태 및 센싱 준비 상태 업데이트
      collectingData = false;
      readyToSense = false; // Do not start new sensing until the finger is removed // 손가락이 떨어질 때까지 새로운 센싱을 시작하지 않음
    }
  }

  // Update sensing readiness when the finger is removed from the sensor // 손가락이 센서에서 떨어졌을 때 센싱 준비 상태를 갱신
  if (!fingerDetected && fingerPreviouslyDetected)
  {
    readyToSense = true; // Ready for new sensing as the finger has been removed // 손가락이 떨어졌으므로 새로운 센싱을 시작할 수 있음
    Serial.println("Finger removed. Ready for new sensing.");
  }

  // Update previous finger detection status // 이전 손가락 감지 상태 업데이트
  fingerPreviouslyDetected = fingerDetected;

  // Output for debugging // 디버깅을 위한 출력
  Serial.print("IR=");
  Serial.print(irValue / 1000);
  if (!fingerDetected)
    Serial.print(" No finger?");

  Serial.println();

  delay(100); // Short delay to prevent serial monitor spam // 시리얼 모니터 스팸 방지를 위한 짧은 딜레이
}

void operateServo(int range)
{
  switch (range)
  {
    case 1: // HIGH range // HIGH 범위
      Serial.println("HIGH range detected. Operating servo 1.");
      servo1.write(90);
      delay(1000);
      servo1.write(0);
      delay(3000);
      servo1.write(90);
      break;
    case 2: // MID range // MID 범위
      Serial.println("MID range detected. Operating servo 2.");
      servo2.write(90);
      delay(1000);
      servo2.write(0);
      delay(3000);
      servo2.write(90);
      break;
    case 3: // LOW range // LOW 범위
      Serial.println("LOW range detected. Operating servo 3.");
      servo3.write(90);
      delay(1000);
      servo3.write(180);
      delay(3000);
      servo3.write(90);
      break;
    default:
      // Do nothing if no valid range is detected // 범위에 해당하지 않는 경우 아무 것도 하지 않음
      break;
  }
}