#include "Adafruit_GFX.h"
#include "Adafruit_ILI9341.h"

//定義個別連接的PIN腳
#define TFT_CS 8
#define TFT_RST 9
#define TFT_DC 10
#define TFT_MOSI 11
#define TFT_MISO 12
#define TFT_CLK 13
#define leftButton  2
#define rightButton 3

//定義音符類型的enum
enum noteType{RED , BLUE , NONE};

//定義一個資料結構儲存分數資訊
struct score{
  int count;  //音符出現的次數
  int hit;  //擊中音符的次數
};

//建立LCD class
Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_CLK, TFT_RST, TFT_MISO); 

//建立紅色和藍色分數的陣列
score scores[2];

//建立音符的變數
volatile noteType note;

//音符出現的間隔時間
int interval = 10000;

//紀錄上一次音符出現的時間
unsigned long previousTime = millis();



void setup() {
  
  Serial.begin(9600);

  tft.begin(); //啟動LCD
  setBackground(); //設定LCD背景

  //設定leftButton和rightButton腳位為INPUT_PULLUP模式
  pinMode(leftButton , INPUT_PULLUP); 
  pinMode(rightButton , INPUT_PULLUP);
  
  //設定按鈕著中斷函式
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(leftButton), leftButtonISR , FALLING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(rightButton) , rightButtonISR , FALLING);

  //設定隨機數種子
  randomSeed(millis());
}


void loop() {
  unsigned long currentTime = millis(); //紀錄現在的時間
  if(currentTime - previousTime >= interval){ //當間隔時間大於interval
    interval = random(1000 , 2000); //隨機產生介於500~2000間interval的值
    note = (noteType)random(0,2); //隨機產生0 , 1 ,2
    switch(note){ //使用switch-case判斷音符類型
      case RED:  //當note為RED時，為紅色音符
        scores[RED].count++;  //紅色音符出現次數加一
        redPattern(); //在LCD上顯示紅色音符
        redScore(); //更新LCD上紅色音符的分數
        break;
      case BLUE:
        scores[BLUE].count++; //當note為BLUE時，為藍色音符
        bluePattern(); //在LCD上顯示藍色音符
        blueScore(); //更新LCD上籃色音符的分數
        break;
      case NONE: //當note為NONE時
        break; //不做任何事
    }
    previousTime = currentTime; //將現在時間記錄在previousTime

  }else if(currentTime - previousTime >= interval / 2){ //當間隔時間大於interval的一半
    noPattern(); //LCD上不顯示音符
  }
}

boolean debounce(int pin){ //使用軟體防止硬體彈跳的問題
  boolean state;
  boolean previousState;
  previousState = digitalRead(pin);
  for(int counter = 0 ; counter < 100 ; counter++){
    delay(1);
    state = digitalRead(pin);
    if(state != previousState){
      counter = 0;
      previousState = state;
    }
  }
  return state;
}

void leftButtonISR(){ //處理左按鈕的中斷
  if(!debounce(leftButton) && note == RED){//如果此時顯示的音符為紅色音符
    Serial.println("press red");
    scores[RED].hit++;//紅色音符打擊次數加一
    noPattern(); //LCD上不顯示音符
    redScore(); //更新LCD上紅色音符的分數
  }
}

void rightButtonISR(){ //處理右按鈕的中斷
  if(!debounce(rightButton) && note == BLUE){//如果此時顯示的音符為藍色音符
    Serial.println("press blue");
    scores[BLUE].hit++; //藍色音符打擊次數加一
    noPattern(); //LCD上不顯示音符
    blueScore(); //更新LCD上籃色音符的分數
  }
}

void setBackground(){ //設定背景
  tft.setRotation(1);
  tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
  
  tft.drawLine(0 , 49 , tft.width() , 49 ,ILI9341_WHITE );
  tft.drawLine(0 , 101 , tft.width() , 101 ,ILI9341_WHITE );
  tft.fillRect(0 , 49 , 75 , 53 , ILI9341_ORANGE);
  tft.fillRect(75 , 50 , tft.width() , 50 , ILI9341_DARKGREY);
  redScore();
  blueScore();
}

void setText(int x , int y ,int w ,  int h ,uint8_t size , uint16_t color ,  char* str){ //定義一個函式，方便設定置中的文字
  tft.setCursor(x +  (w - strlen(str) * 6 * size)  / 2, y + (h - 6 * size) / 2);
  tft.setTextColor(color);
  tft.setTextSize(size);
  tft.println(str);
}

void redScore(){ //顯示紅色音符的總出現次數和擊中次數 
  char *score = malloc(10);
  sprintf(score, "%d / %d", scores[RED].hit , scores[RED].count);
  tft.fillRoundRect(75 , 5 , 100 , 40  , 10 ,  ILI9341_RED);
  setText(75 , 5 , 100 , 40 , 1 , ILI9341_BLACK , score);
  free(score);
}
void blueScore(){ //顯示藍色音符的總出現次數和擊中次數
  char *score = malloc(10);
  sprintf(score, "%d / %d", scores[BLUE].hit , scores[BLUE].count);
  tft.fillRoundRect(75 , 105 , 100 , 40  , 10 ,  ILI9341_CYAN);
  setText(75 , 105 , 100 , 40 , 1 , ILI9341_BLACK , score);
  free(score);
}

void redPattern(){ //劃出紅色音符
  tft.fillCircle(100 , 75 , 15 , ILI9341_RED);
}
void bluePattern(){ //劃出藍色音符
  tft.fillCircle(100 , 75 , 15 , ILI9341_CYAN);
}
void noPattern(){ //讓紅、藍色音符消失
  tft.fillCircle(100 , 75 , 15 , ILI9341_DARKGREY);
  note = NONE;
}