#include <Wire.h>
#include <Encoder.h>

#define SSD1306_ADDRESS 0x3C //indirizzo di default del display
#define SCREEN_WIDTH 128 // Larghezza dello schermo in pixel
#define SCREEN_HEIGHT 64 // Altezza dello schermo in pixel
#define CHANNEL_HEIGHT 8 // Altezza di ciascun canale nel display
#define CHANNEL_PIXELS 12 // Numero di pixel per ciascun canale
#define PIXEL_SIZE 8 // Dimensione di ciascun pixel nel display

Encoder myEncoder(2, 3);
int encoderValue = 0;
int encoderValuePrev = 0;
float zoomFactor = 1.0; // Fattore di zoom iniziale
int currentSampleIndex = 0; // Indice del campione corrente

struct Campione {
  int stato;
  long timestamp;
};

Campione campioni[100]; // Massimo 100 campioni

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Inizializzo terminale che legge a 9600 bit/s
  Wire.begin(); // Stabilizzo la comunicazione con il microcontrollore protocollo I2C
  initSSD1306();
  leggiCampioni();
}

void loop() {
  encoderValue = myEncoder.read();

  // Verifica se l'encoder è stato ruotato
  if (encoderValue != encoderValuePrev) {
    // Aggiorna il fattore di zoom in base alla rotazione dell'encoder
    zoomFactor += (encoderValue - encoderValuePrev) * 0.1; 

    // Visualizza il segnale con il campione corrente e il fattore di zoom
    simulazioneSegnale(campioni[currentSampleIndex].stato, zoomFactor);

    // Aggiorna l'encoderValuePrev
    encoderValuePrev = encoderValue;
  }
}

void initSSD1306() {
  Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
  Wire.write(0x00);
  Wire.write(0xAF); // Accendi il display (0xAE per spegnerlo)
  Wire.endTransmission();
}

void writePixel(int x, int y, int color) {
  Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
  Wire.write(0x40); // Imposta il byte di dati
  Wire.write(0x00 | x); // Imposta la coordinata X
  Wire.write(0x10 | (y >> 4)); // Imposta la coordinata Y (parte alta)
  Wire.write(0x00 | (y & 0x0F)); // Imposta la coordinata Y (parte bassa)
  Wire.write(color ? 0xFF : 0x00); // Imposta il colore del pixel
  Wire.endTransmission();
}

void setTextColor(int color) {
  Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
  Wire.write(0x00); // Comando di inizializzazione
  Wire.write(color ? 0xA6 : 0xA7); // Imposta il colore del testo
  Wire.endTransmission();
}

int calcolaPixelDurata(long durata_ns, float fattore_divisione) {
  // Calcola il numero di pixel sulla base della durata e del fattore di divisione
  float pixel_durata = (float)durata_ns / fattore_divisione;
  // Arrotonda il risultato al più vicino intero
  int pixel_arrotondato = int(pixel_durata + 0.5);
  return pixel_arrotondato;
}

void simulazioneSegnale(int value, float zoom) {
  for (int channel = 0; channel < 8; channel++) {
    // Viene calcolata moltiplicando l'indice del canale per la larghezza del canale in pixel
    int channelStartX = channel * CHANNEL_PIXELS;
    int channelStartY = 0;

    // Pulisci il display nella zona del canale
    Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
    Wire.write(0x00);
    Wire.write(0x21); // Imposta la colonna di inizio
    Wire.write(channelStartX);
    Wire.write(channelStartX + CHANNEL_PIXELS - 1); // Imposta la colonna di fine
    Wire.write(0x22); // Imposta la pagina di inizio
    Wire.write(channelStartY);
    Wire.write(CHANNEL_HEIGHT - 1); // Imposta la pagina di fine
    Wire.endTransmission();

    // Disegna il segnale con il fattore di zoom
    for (int y = 0; y < CHANNEL_HEIGHT; y++) {
      int startY = y * PIXEL_SIZE;
      int endY = startY + PIXEL_SIZE;

      if (y % (int)(1 / zoom) == 0) { // Applica il fattore di zoom
        int pixel_da_disegnare = calcolaPixelDurata(campioni[currentSampleIndex].timestamp, zoomFactor);
        if (value == 1) {
          Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
          Wire.write(0x40); // Imposta il byte di dati
          Wire.write(channelStartX); // Coordinata X inizio rettangolo
          Wire.write(startY); // Coordinata Y inizio rettangolo
          Wire.write(CHANNEL_PIXELS); // Larghezza rettangolo
          Wire.write(pixel_da_disegnare); // Altezza rettangolo
          Wire.write(0xFF); // Riempimento rettangolo
          Wire.endTransmission();
        } else {
          // Disegna una linea per il segnale non attivo
          Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
          Wire.write(0x40); // Imposta il byte di dati
          Wire.write(channelStartX); // Coordinata X inizio linea
          Wire.write((startY + endY) / 2); // Coordinata Y linea
          Wire.write(CHANNEL_PIXELS); // Lunghezza linea
          Wire.write(0x00); // Nessun pixel disegnato
          Wire.endTransmission();
        }
      }
    }

    // Aggiorna il display
    Wire.beginTransmission(SSD1306_ADDRESS);
    Wire.write(0x00);
    Wire.write(0x21); // Imposta la colonna di inizio
    Wire.write(channelStartX);
    Wire.write(channelStartX + CHANNEL_PIXELS - 1); // Imposta la colonna di fine
    Wire.write(0x22); // Imposta la pagina di inizio
    Wire.write(channelStartY);
    Wire.write(CHANNEL_HEIGHT - 1); // Imposta la pagina di fine
    Wire.endTransmission();
  }
}

void leggiCampioni() {
  Serial.println("Inserisci i valori dei campioni nel formato: stato,timestamp");
  Serial.println("Esempio: 1,2435365875");
  Serial.println("Invia 'f' per terminare l'inserimento dei campioni.");

  int i = 0;
  bool validInput = false;

  while (true) {
    if (Serial.available() > 0) {
      char c = Serial.read();
      if (c == 'f') {
        Serial.println("Inserimento terminato! Visualizzazione dei campioni attiva");
        break;
      } else if (c == ',') {
        if (validInput) {
          // Campione memorizzato solo se il valore precedente era valido
          long timestamp = Serial.parseInt();
          Serial.println("Campione memorizzato");
          campioni[i].timestamp = timestamp;
          i++;
          validInput = false; // Resetta il flag per il prossimo valore
        } else {
          // Ignora il carattere se non è stato inserito uno stato valido prima della virgola
          Serial.println("Input non valido. Inserire 1 o 0 seguiti da una virgola.");
        }
      } else if (c == '1' || c == '0') {
        // Imposta il flag per indicare che è stato inserito uno stato valido
        validInput = true;
        // Leggi lo stato
        // Converto il carattere numerico ASCII nella sua controparte numerica
        int stato = c - '0';
        campioni[i].stato = stato;
      }
    }
  }
}