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


// дисплей
#define I2C_ADDR    0x27 // для I2C
#define LCD_COLUMNS 16 // количество столбцов
#define LCD_LINES   2 // количество строк

// клавиатура
const byte ROWS = 4; // строки
const byte COLS = 4; // столбцы
//const byte rowPins[ROWS] = {2, 3, 18, 19}; // распиновка строк
//const byte colPins[COLS] = {7, 6, 5, 4}; // распиновка столбцов 

const int rowPins[ROWS] = {7, 6, 5, 4}; // распиновка строк
const int colPins[COLS] = {2, 3, 18, 19}; // распиновка столбцов 


// Кнопки
char keys[ROWS*COLS] = { 
  '1', '2', '3', 'A',
  '4', '5', '6', 'B',
  '7', '8', '9', 'C',
  '*', '0', '#', 'D'
};
 
LiquidCrystal_I2C lcd_display(I2C_ADDR, LCD_COLUMNS, LCD_LINES); // init дисплей
Keypad keypad(rowPins, colPins); // init keypad

struct Data // структура для хранения вычислений, чтобы удобнее было записывать в память
{
  int first_number = 0;
  int second_number = 0;
  int result = 0;
};
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600); // на всякий случай
  lcd_display.init();
  lcd_display.backlight();
  lcd_display.print("1. Calculator");
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(rowPins[3]), handler, FALLING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(rowPins[0]), handler, FALLING);
  initialReset();
}

volatile bool keyInterrupt = false;

void handler()
{
  keyInterrupt = true;
  Serial.println("Interrupted");
}

 
// 1) Calculator
// 2) Memory
// 3) Reset

int menu_change = 0; 

void changeMenu(char key)
{
    switch (key)
    {
      // промотка меню влево
      case '*': 
        if (menu_change == 0)
          menu_change = 2;
        else
          menu_change--;
      break;
      // промотка меню вправо
      case '#': 
        if (menu_change == 2)
          menu_change = 0;
        else
          menu_change++;
      break;
      case 'A':
        confirmMenu();
      break;
    }
    mainMenu();
}

void confirmMenu()
{
  switch (menu_change) 
  {
    case 0:
    Calculate();
    break;
    case 2:
    Reset();
    break;
  }
}

Data calculator_data; // структура для результата вычислений
Data memory_data; // структура для считывания из памяти
Data default_data; // структура для запуска в первый раз и сброса

void Calculate()
{
  lcd_display.clear();
  lcd_display.print("First number:");
  lcd_display.setCursor(0, 1);
  calculator_data.first_number = inputNumber();
  if (calculator_data.first_number == 0) 
    return;

  lcd_display.clear();
  lcd_display.print("Second number:");
  lcd_display.setCursor(0, 1);
  calculator_data.second_number = inputNumber();
  if (calculator_data.second_number == 0)
    return;

  calculator_data.result = calculator_data.first_number | calculator_data.second_number;
  lcd_display.clear();
  lcd_display.print("Result:");
  lcd_display.print(calculator_data.result);
  lcd_display.setCursor(0, 1);
  lcd_display.print("Save result? A/B");
  saveResult();
}

void saveResult()
{
  bool is_input = true;
  while(is_input)
  {
    noInterrupts();
    char key = keypad.get_key();
    interrupts();
    if (key != '\0')
    {
      switch (key)
      {
        case 'A':
        is_input = false;
        EEPROM.put(0, calculator_data);
        break;
        case 'B':
        is_input = false;
        return;
        break;
      }
    }
  }
}

int inputNumber()
{
  bool is_input = true;
  int input = 0;
  while(is_input)
  {
    noInterrupts();
    char key = keypad.get_key();
    interrupts();
    if (key != '\0')
    {
        lcd_display.print(key);

        if (input == 0)
          input += key - '0';
        else
          input = input*10 + (key - '0');
        
        // подтверждение ввода числа
        if('A' == key)  
        {
          is_input = false;
          return input;
        }

        // отмена ввода числа
        if('B' == key) 
        {
          is_input = false;
          return 0;
        }

        if('C' == key)
        {
          lcd_display.clear();
          EEPROM.get(0, memory_data); 
          input = memory_data.result;
          lcd_display.print("From mem: ");
          lcd_display.setCursor(0, 1);
          lcd_display.print(input);
        } 
    }
  }
}

void Reset()
{
  bool is_input = true;
  lcd_display.clear();
  lcd_display.print("Are you sure?");
  lcd_display.setCursor(0, 1);
  lcd_display.print("A-yes B-no");
  while(is_input)
  {
    noInterrupts();
    char key = keypad.get_key();
    interrupts();
    if (key != '\0')
    {
      switch (key)
      {
        case 'A': // подтверждение сброса
        is_input = false;
        EEPROM.put(0, default_data);
        break;
        case 'B': // отмена сброса
        is_input = false;
        return;
        break;
      }
    }
  }
}

void initialReset()
{
  EEPROM.get(0, memory_data); 
  if (memory_data.first_number != 0 && memory_data.second_number != 0 && memory_data.result != 0)
  {
    EEPROM.put(0, default_data);
  }
}

void mainMenu()
{
  lcd_display.clear();
  switch (menu_change)
  {
    case 0:
      lcd_display.print("1) Calculator");
      break;
    case 1:
      lcd_display.print("2) Memory");
      lcd_display.setCursor(0, 1);
      EEPROM.get(0, memory_data);
      lcd_display.print(memory_data.first_number);
      lcd_display.print("AND");
      lcd_display.print(memory_data.second_number);
      lcd_display.print('=');
      lcd_display.print(memory_data.result);
      break;
    case 2:
      lcd_display.print("3) Reset");
      break;
  }
}

void loop() 
{
  if (keyInterrupt)
  {
    noInterrupts();
    char keyPressed = keypad.get_key();
    keyInterrupt = false;
    interrupts();

    if (keyPressed != '\0')
    {
      Serial.println(keyPressed);
      changeMenu(keyPressed);
    }
  }
}

// загрузка из памяти (должен
// быть вычитан при старте программы, что бы постаянно не обращаться к ней