#include <util/delay.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>

#define DISPLAY PORTD
#define F_CPU 16000000UL

#define set_bit(port, bit) (port |= (1 << bit))
#define clr_bit(port, bit) (port &= ~(1 << bit))

unsigned char table[] = {0x40, 0x79, 0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02, 0x78, 0x80, 0x18, 0x06, 0x2F};

long click_dec = 0;         // momento do último click do botão A
long click_inc = 0;         // momento do último click do botão B
char last_dec = (1 << PC0); // último estado do botão A
char last_inc = (1 << PC1); // último estado do botão B

long timer = 0; // armazena o tempo do timer
int deg = 0;    // armazena o ângulo do servo-motor

unsigned char digits[3] = {0, 0, 0};  // armazena dígitos do grau
unsigned char disp = 0;               // indica qual display deve ser ativado

// realiza a leitura dos botões, altera e limita a angulação do servo
void read_buttons()
{
    // leitura dos pinos dos botões
    char read_inc = PINC & (1 << PC1);
    char read_dec = PINC & (1 << PC0);

    // debounce do botão de decremento
    if (read_dec != last_dec && (timer - click_dec) > 10)
    {
        click_dec = timer;
        
        if(read_dec == 0) {
          OCR1A -= 125;     // decrementa PWM para mudança da rotação do servo motor
          deg -= 6;         // decrementa a quantidade de graus equivalente à mudança no pwm

          if (OCR1A < 1000) { // mantém OCR1A dentro do intervalo de valores válidos do servo
            OCR1A = 1000;
            deg = 0;
          }
        }

        last_dec = read_dec;
    }

    // debaunce do botão de incremento
    if (read_inc != last_inc && (timer - click_inc) > 10)
    {
        click_inc = timer;
        
        if (read_inc == 0) {
          OCR1A += 125;
          deg += 6;

          if (OCR1A > 5000) {
            OCR1A = 5000;
            deg = 180;
          }
        }

        last_inc = read_inc;
    }

    // decomposição dos digitos do grau de angulação para enviar pros displays posteriormente
    digits[0] = (int)(deg / 100);
    digits[1] = (int)(deg / 10) % 10;
    digits[2] = (int)(deg % 10);
}

void setup()
{
    // coloca pinos dos displays como saída
    DDRC |= (1 << PC3) | (1 << PC4) | (1 << PC5);
    // coloca pinos dos botões como entrada
    DDRC &= ~(1 << PC0) & ~(1 << PC1);

    // PORTD como saída
    DDRD |= 0b01111111;

    PORTC = 0b00000011;
}

void loop()
{   
    // configura o timer0 para um modo de operação específico, o CTC (Clear Timer on Compare Match)
    TCCR0A |= (1<<WGM01);

    // habilita a interrupção específica relacionada à comparação A do timer0
    TIMSK0 |= (1<<OCIE0A);

    // definindo um ponto de comparação
    OCR0A = 155;
    sei();

    DDRB  = 0b00000110; // configura os pinos OC1A e OC1B (PB1 e PB2) como saídas
    PORTB = 0b11111001;

    ICR1 = 39999; // 20ms (parte baixa do pwm)

    // configura o TC1 para o modo PWM rápido através do ICR1
    TCCR1A = (1 << WGM11);
    TCCR1B = (1 << WGM13) | (1<<WGM12) | (1 << CS11);

    set_bit(TCCR1A, COM1A1); // ativa o PWM no OC1B (modo de comparação não-invertido)
    set_bit(TCCR1A, COM1B1);

    OCR1A = 1092;
    
    while (1)
    {
      read_buttons();
      delay(1); // Only for simulation
    }
}

ISR(TIMER0_COMPA_vect)
{
    timer += 10;

    disp++;
    disp %= 3;      
    PORTD = 0xFF;

    // atualiza índice dos displays
    if (disp == 2) {

      PORTC  &= ~(1 << PC3);
      PORTC  &= ~(1 << PC4);
      PORTC |= (1 << PC5);
    }
    else if (disp == 1) {

      PORTC  &= ~(1 << PC3);
      PORTC  &= ~(1 << PC5);
      PORTC |= (1 << PC4);
    }
    else if (disp == 0) {

      PORTC &= ~(1 << PC4);
      PORTC &= ~(1 << PC5);
      PORTC |= (1 << PC3);
    }
    
  DISPLAY = table[digits[disp]];
}