#include <Arduino.h>

const int ledPins[] = {3, 5, 6, 9, 10, 11};  // LED腳位的陣列
const int numLeds = sizeof(ledPins) / sizeof(ledPins[0]);  // LED數量

const int buttonPin = 2;  // 按鈕腳位
volatile bool buttonPressed = false;  // 標記按鈕是否被按下
unsigned long lastDebounceTime = 0;  // 上一次按鈕彈跳的時間
unsigned long debounceDelay = 100;  // 按鈕彈跳延遲的時間
int buttonState = 0;  // 按鈕狀態
int lastButtonState = 0;  // 上一次的按鈕狀態
int currentMode = 1;  // 目前的LED模式

int delaytime = 20;  // LED亮度變化的間隔時間
int midsleep = 500;  // 兩次亮度變化之間的延遲時間


void setup() {
  Serial.begin(115200);  // 初始化序列通訊

  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // 設定按鈕腳位為輸入並啟用上拉電阻

  for (int i = 0; i < numLeds; i++) {
    pinMode(ledPins[i], OUTPUT);  // 設定LED腳位為輸出
  }

  randomSeed(analogRead(0));  // 初始化亂數種子

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(buttonPin), buttonISR, FALLING);  // 設定中斷函式，當按鈕觸發下降沿時呼叫buttonISR函式
}
void loop() {
  
  Serial.println(currentMode);  // 列印目前的LED模式
  delay(midsleep);  // 延遲一段時間
  switch (currentMode) {
    case 1: {
      int ii = 0;
      while (ii < numLeds && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[ii], 0);  // 將所有 LED 都設定為最小亮度，熄滅狀態
        ii++;
      }
      // 每次隨機漸漸亮起 2 或 3 個 LED 然後漸漸熄滅，循環下去
      int numLedsToTurnOn = random(2, 4);  // 隨機選擇要亮起的 LED 數量，範圍為 2 到 3
      int ledsToTurnOn[numLedsToTurnOn];  // 儲存要亮起的 LED 的腳位號碼的陣列
      int i = 0;
      while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
        int index;
        do {
          index = random(numLeds);  // 隨機選擇一個 LED 腳位號碼
        } while (ledsToTurnOn[i] == index && !buttonPressed);  // 確保選擇的 LED 腳位號碼不重複
        ledsToTurnOn[i] = index;  // 將選擇的 LED 腳位號碼存入陣列
        i++;
      }
      int brightness = 0;
      while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
        i = 0;
        while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledsToTurnOn[i]], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness += 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      brightness = 255;
      while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
        i = 0;
        while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledsToTurnOn[i]], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness -= 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }

    case 2: {
      // 先六個 LED 全亮，每次隨機漸漸熄滅 1 顆LED，再亮起，循環下去
      int i = 0;
      while (i < numLeds && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[i], 255);  // 將六個 LED 都設定為最大亮度
        i++;
      }
      int numLedsToTurnOn = random(1, 1);  // 隨機選擇要熄滅的 LED 數量，這裡設定為 1
      int ledsToTurnOn[numLedsToTurnOn];  // 儲存要熄滅的 LED 的腳位號碼的陣列
      i = 0;
      while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
        int index;
        do {
          index = random(numLeds);  // 隨機選擇一個 LED 腳位號碼
        } while (ledsToTurnOn[i] == index && !buttonPressed);  // 確保選擇的 LED 腳位號碼不重複
        ledsToTurnOn[i] = index;  // 將選擇的 LED 腳位號碼存入陣列
        i++;
      }
      int brightness = 255;
      while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
        i = 0;
        while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledsToTurnOn[i]], brightness);  // 逐漸調整熄滅的 LED 亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness -= 5;
      }
      
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      
      brightness = 0;
      while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
        i = 0;
        while (i < numLedsToTurnOn && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledsToTurnOn[i]], brightness);  // 逐漸調整重新亮起的 LED 亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness += 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }



    case 3: {
      // 每次隨機漸漸亮起 1 個 LED 然後漸漸熄滅，循環下去
      int i = 0;
      while (i < numLeds && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[i], 0);  // 將所有 LED 都設定為最小亮度，熄滅狀態
        i++;
      }
      int ledToTurnOn = random(numLeds);  // 隨機選擇一個 LED 腳位號碼
      int brightness = 0;
      while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[ledToTurnOn], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness += 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      brightness = 255;
      while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[ledToTurnOn], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness -= 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }


    case 4: {
      // 全部 6 個 LED 漸漸亮起然後漸漸熄滅，循環下去
      int brightness = 0;
      while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
        int i = 0;
        while (i < numLeds && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[i], brightness);  // 逐漸調整所有 LED 的亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness += 5;
      }
      brightness = 255;
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
        int i = 0;
        while (i < numLeds && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[i], brightness);  // 逐漸調整所有 LED 的亮度
          i++;
        }
        delay(delaytime);  // 延遲一段時間
        brightness -= 5;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }

    case 5: {
      // 每次有規律漸漸亮 1 顆 LED 然後漸漸熄滅，循環下去
      int i = 0;
      while (i < numLeds && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[i], 0);  // 將所有 LED 都設定為最小亮度，熄滅狀態
        i++;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      int ledToTurnOn = 0;
      while (ledToTurnOn < numLeds && !buttonPressed) {
        int brightness = 0;
        while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledToTurnOn], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
          delay(delaytime);  // 延遲一段時間
          brightness += 5;
        }
        delay(midsleep);  // 延遲一段時間
        brightness = 255;
        while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledToTurnOn], brightness);  // 逐漸調整選中的 LED 亮度
          delay(delaytime);  // 延遲一段時間
          brightness -= 5;
        }
        ledToTurnOn++;
        delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }

    case 6: {
      // 六個 LED 全亮，每次有規律熄滅 1 顆然後亮起
      int i = 0;
      while (i < numLeds && !buttonPressed) {
        analogWrite(ledPins[i], 255);  // 將所有 LED 都設定為最大亮度
        i++;
      }
      int ledToTurnOff = 0;
      while (ledToTurnOff < numLeds && !buttonPressed) {
        int brightness = 255;
        while (brightness >= 0 && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledToTurnOff], brightness);  // 逐漸調整要熄滅的 LED 亮度
          delay(delaytime);  // 延遲一段時間
          brightness -= 5;
        }
        delay(midsleep);  // 延遲一段時間
        brightness = 0;
        while (brightness <= 255 && !buttonPressed) {
          analogWrite(ledPins[ledToTurnOff], brightness);  // 逐漸調整重新亮起的 LED 亮度
          delay(delaytime);  // 延遲一段時間
          brightness += 5;
        }
        ledToTurnOff++;
      }
      delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      break;
    }

  }
  button_event();  // 處理按鈕事件
}

void button_event() {
  buttonState = digitalRead(buttonPin);  // 讀取按鈕狀態
  Serial.print("buttonState=");
  Serial.println(buttonState);  // 列印按鈕狀態

  if (buttonState != lastButtonState) {  // 檢查按鈕狀態是否有變化
    if (lastButtonState == HIGH && buttonState == LOW) {  // 檢查按鈕是否被按下
      buttonPressed = true;  // 設定按鈕按下的標記為 true
    }
    lastDebounceTime = millis();  // 更新按鈕彈跳的時間
  

    if ((millis() - lastDebounceTime) > debounceDelay) {  // 檢查按鈕彈跳的時間是否超過彈跳延遲
      lastButtonState = buttonState;  // 更新上一次的按鈕狀態
    }

    if (buttonPressed) {  // 如果按鈕被按下
      buttonPressed = false;  // 重置按鈕按下的標記為 false
      currentMode++;  // 切換到下一個LED模式

      if (currentMode >= 7) {  // 如果已經是最後一個模式，則回到第一個模式
        currentMode = 1;
        delay(midsleep);  // 延遲一段時間
      }
    }
  }
}

void buttonISR() {
  buttonPressed = true;  // 按鈕中斷服務例程，將按鈕按下的標記設定為 true
}