#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;

char hexaKeys[ROWS][COLS] =
{
  {'1', '4', '7', '#'},
  {'2', '5', '8', '0'},
  {'3', '6', '9', '*'},
  {'A', 'B', 'C', 'D'}
};

byte rowPins[ROWS] = {5, 4, 3, 2};
byte colPins[COLS] = {9, 8, 7, 6};

Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
//Класс с глобальными переменными
class Global
{
  private:

  public:
    int a = 0;
    long MinDelay = 0;
    char customKey = ' ';
    int Setup = 0;
};
Global global;
//Класс Дисплея
class Screen
{
  private:

  public:
    int SizeOfPinCode = 16;
    int DisplaySize = 16;
    void Display_Reset()
    {
      for (int i = 0; i < DisplaySize; i++)
      {
        lcd.setCursor(i, 1);
        lcd.print(' ');
      }
    }
};

Screen screen;
//Класс Клавиатуры
class KeyPad
{
    //Локальные переменные данного класса
  private:
    int in;
    char CODE[16] = {'8', '3', '4', '0'};
    char IN[16];
    char NUM[10] = {'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0'};
    //Публичные переменные и действия к которым можно обращаться
  public:
    const size_t n = sizeof(NUM) / sizeof(NUM[0]);
    //Очистка Входного массива IN
    void IN_Reset()
    {
      for (int i = 0; i < sizeof(IN); i++)
      {
        IN[i] = ' ';
      }
    }
    void caseB_support(int status)
    {
      lcd.clear();
      if (status == screen.SizeOfPinCode)
      {
        lcd.setCursor(3, 0);
        lcd.print("Enter New");
        lcd.setCursor(3, 1);
        lcd.print("Password");
      }
      else if (status < screen.SizeOfPinCode)
      {
        lcd.setCursor(3, 0);
        lcd.print("Enter Old");
        lcd.setCursor(3, 1);
        lcd.print("Password");
      }
      delay(3500);
      lcd.clear();
      IN_Reset();
      Num_Mix(n);
      global.a = 0;
    }
    //Функция Проверки пароля
    int PinCheck()
    {
      int c = 0;
      for (int i = 0; i < screen.SizeOfPinCode; i++)
      {
        if (IN[i] == CODE[i])
        {
          c++;
        }
      }
      return c;
    }
    //Функция Перемешивания раскладки *далее Num_Mix
    void Num_Mix(int nums)
    {
      for (size_t i = 0; i < nums; i++)
      {
        size_t j = random(0, nums);
        char t = NUM[i];
        NUM[i] = NUM[j];
        NUM[j] = t;
      }
      for (int i = 0; i < 10; i++)
      {
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Keys");
        lcd.setCursor(i + 5, 0);
        lcd.print(NUM[i]);
      }
      global.MinDelay = millis();
      lcd.setCursor(0, 1);
    }
    //Функция проверки введённого пароля
    void caseA()
    {
      if (global.Setup == 1)
      {
        if (PinCheck() == screen.SizeOfPinCode)
        {
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(5, 0);
          lcd.print("Login");
          lcd.setCursor(2, 1);
          lcd.print("Successful");
        }
        else if (PinCheck() < screen.SizeOfPinCode)
        {
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(5, 0);
          lcd.print("Access");
          lcd.setCursor(5, 1);
          lcd.print("Denied");
        }
        delay(3500);
        lcd.clear();
        IN_Reset();
        Num_Mix(n);
        global.a = 0;
      }
      else if (global.Setup == 2)
      {
        for (int i = 0; i < screen.SizeOfPinCode; i++)
        {
          CODE[i] = IN[i];
        }
        lcd.clear();
        IN_Reset();
        Num_Mix(n);
        global.Setup = 1;
        global.a = 0;
      }
    }
    //Функция задавания пароля
    void caseB()
    {
      PinCheck();
      if (PinCheck() == screen.SizeOfPinCode)
      {
        caseB_support(PinCheck());
        global.Setup = 2;
      }
      else if (PinCheck() < screen.SizeOfPinCode)
      {
        caseB_support(PinCheck());
      }
    }
    //Функция стирания всех символов клавиатуры
    void caseC()
    {
      lcd.clear();
      global.a = 0;
      IN_Reset();
      Num_Mix(n);
    }
    //Функция стирания последнего символа
    void caseD()
    {
      global.a--;
      lcd.setCursor(global.a, 1);
      lcd.print(' ');
    }
    // Ввод-Вывод данных
    void caseDefault()
    {
      int in = global.customKey - ' ' - 16;
      if (in == 0)
      {
        in = 10;
      }
      IN[global.a] = NUM[in - 1];
      lcd.setCursor(global.a, 1);
      lcd.print(IN[global.a]);
      global.a++;
    }

};

KeyPad Keypad;
//Класс Основной программы
class Prog
{
  private:

  public:

    void Loop()
    {
      global.customKey = customKeypad.getKey();
      if (global.customKey)
      {
        switch (global.customKey)
        {
          //Функция стирания последнего символа
          case 'D':
            Keypad.caseD();
            break;
          //Функция стирания всех символов клавиатуры
          case 'C':
            Keypad.caseC();
            break;
          //Функция проверки введённого пароля
          case 'A':
            Keypad.caseA();
            break;
          //Функция задавания пароля
          case 'B':
            Keypad.caseB();
            break;
          // ввод данных
          default:
            Keypad.caseDefault();
            break;
        }
        //блок контроля координаты a
        if (global.a == screen.DisplaySize)
        {
          global.a = 0;
          screen.Display_Reset();
          Keypad.IN_Reset();
        }
        if (global.a == -1)
        {
          global.a = 0;
        }
      }
      //Блок Num_Mix каждые 60 секунд
      if (millis() - global.MinDelay > 60000 && global.Setup == 1)
      {
        Keypad.Num_Mix(Keypad.n);
      }
      //Проверка инициализации
      if (global.customKey && global.Setup == 0)
      {
        global.a = 0;
        global.Setup = 1;
        lcd.clear();
        Keypad.Num_Mix(Keypad.n);
      }
    }
    //Инициализация
    void Init()
    {
      lcd.setCursor(5, 0);
      lcd.print("Press");
      lcd.setCursor(4, 1);
      lcd.print("any key");
    }

};

Prog prog;
//Инициализация
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.cursor();
  prog.Init();
}
//Тело скрипта
void loop()
{
  prog.Loop();
}