#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <Servo.h>

const uint8_t REIHEN = 4;
const uint8_t SPALTEN = 4;

#define I2C_ADDR        0x27
#define LCD_SPALTEN     16
#define LCD_ZEILEN      2
#define SERVO_VERSPERREN_POS  20
#define SERVO_ENTSPERREN_POS 90
#define rot 13
#define gruen 12

// Erstelle Servo-Objekt
Servo servo;

// Definiere Tasten des Keypads
char tasten[REIHEN][SPALTEN] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};

// Definiere Pins für das Keypad
uint8_t spaltenPins[SPALTEN] = {5, 4, 3, 2};
uint8_t reihenPins[REIHEN] = {9, 8, 7, 6};

// Erstelle Keypad-Objekt
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(tasten), reihenPins, spaltenPins, REIHEN, SPALTEN);

// Erstelle LiquidCrystal_I2C-Objekt
LiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR, LCD_SPALTEN, LCD_ZEILEN);

// Definiere Verzögerungen für Codeüberprüfung und Nachrichtenanzeige
const int CODE_PRUEF_VERZOEGERUNG = 500;  // Verzögerung anpassen basierend auf Schreibgeschwindigkeit
const int NACHRICHT_VERZOEGERUNG = 2000;  // Verzögerung für Nachrichtenanzeige anpassen
const int START_SPERR_ZEIT = 10000;   // Anfangswert für die Sperrzeit für Passwort bei dreimaligem Fehlversuch
int PASSWORT_SPERR_ZEIT = START_SPERR_ZEIT; // Aktuelle Sperrzeit für Passwort bei dreimaligem Fehlversuch

// Zeichenfolgen zum Speichern des eingegebenen Codes und der Nachricht
String phrase = "";
String nachricht = "";

// Benutzercodes
const String adminCode = "1234";
const String userCode = "0000";

// Benutzernamen
const String adminName = "Admin";
const String userName = "Benutzer";

// Zähler für falsche Passworteingaben
int falscheEingaben = 0;

// Funktion zum Entsperren des Servos
void entsperren() {
  servo.write(SERVO_VERSPERREN_POS);
}

// Funktion zum Verriegeln des Servos
void verriegeln() {
  servo.write(SERVO_ENTSPERREN_POS);
}

// Funktion zum Anzeigen von "Codeeingabe" auf dem LCD
void showCodeInput() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("CODE EINGEBEN");
}

void setup() {
  // Initialisiere den LCD-Bildschirm und schalte die Hintergrundbeleuchtung ein
  lcd.init();
  lcd.backlight();

  // Befestige den Servo an Pin 10
  servo.attach(10);

  // Initialisiere die serielle Kommunikation
  Serial.begin(115200);

  // Konfiguriere Pins für LEDs (rot und grün)
  pinMode(rot, OUTPUT);
  pinMode(gruen , OUTPUT);

  // Anzeige von "Codeeingabe" beim Setup
  showCodeInput();
}

void loop() {
  // Erfasse die gedrückte Taste auf dem Keypad
  char taste = keypad.getKey();

  // Wenn eine Taste gedrückt wurde
  if (taste != NO_KEY) {
    // Füge die Taste der Zeichenfolge hinzu
    phrase += taste;

    // Lösche den LCD-Bildschirm
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print(phrase);

    // Wenn die Länge der Zeichenfolge die erste Zeile des LCD-Bildschirms überschreitet
    if (phrase.length() > LCD_SPALTEN) {
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print(phrase.substring(LCD_SPALTEN, 2 * LCD_SPALTEN));
    }

    // Wenn die Länge der Zeichenfolge 4 Zeichen erreicht
    if (phrase.length() == 4) {
      // Einführung einer Verzögerung für die Codeüberprüfung
      delay(CODE_PRUEF_VERZOEGERUNG);

      // Überprüfe den eingegebenen Code
      if (phrase == adminCode) {
        // Wenn der Code für den Admin korrekt ist, zeige eine Begrüßungsnachricht mit dem Namen des Admins an, entsperre den Servo und schalte die grüne LED ein
        nachricht = "Hallo, " + adminName + "!";
        entsperren();
        digitalWrite(gruen, HIGH);
        digitalWrite(rot, LOW);

        // Zeige die Nachricht auf dem LCD-Bildschirm an
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(nachricht);

        // Schließe die Tür nach einer Verzögerung
        delay(NACHRICHT_VERZOEGERUNG);
        verriegeln();
        digitalWrite(gruen, LOW);
        digitalWrite(rot, HIGH); // Schalte das rote LED ein, da die Tür geschlossen ist

        // Setze die Sperrzeit zurück
        PASSWORT_SPERR_ZEIT = START_SPERR_ZEIT;
      } else if (phrase == userCode) {
        // Wenn der Code für den Benutzer korrekt ist, zeige eine Begrüßungsnachricht mit dem Namen des Benutzers an, entsperre den Servo und schalte die grüne LED ein
        nachricht = "Hallo, " + userName + "!";
        entsperren();
        digitalWrite(gruen, HIGH);
        digitalWrite(rot, LOW);

        // Zeige die Nachricht auf dem LCD-Bildschirm an
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print(nachricht);

        // Schließe die Tür nach einer Verzögerung
        delay(NACHRICHT_VERZOEGERUNG);
        verriegeln();
        digitalWrite(gruen, LOW);
        digitalWrite(rot, HIGH); // Schalte das rote LED ein, da die Tür geschlossen ist

        // Setze die Sperrzeit zurück
        PASSWORT_SPERR_ZEIT = START_SPERR_ZEIT;
      } else {
        // Wenn der Code inkorrekt ist, erhöhe den Zähler für falsche Eingaben
        falscheEingaben++;

        // Wenn das Passwort dreimal falsch eingegeben wurde
        if (falscheEingaben >= 3) {
          // Zeige "GESPERRT" auf dem LCD-Bildschirm an
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("GESPERRT");

          // Warte für die Sperrzeit
          delay(PASSWORT_SPERR_ZEIT);
          
          // Erhöhe die Sperrzeit um 10 Sekunden
          PASSWORT_SPERR_ZEIT += 10000;

          // Setze den Zähler für falsche Eingaben zurück
          falscheEingaben = 0;
          
          // Anzeige von "Codeeingabe" nach dem Entsperren
          showCodeInput();
        } else {
          // Zeige eine Fehlermeldung an, verriegle den Servo und schalte die rote LED ein
          nachricht = "Falscher Code";
          verriegeln();
          digitalWrite(gruen, LOW);
          digitalWrite(rot, HIGH);

          // Zeige die Nachricht auf dem LCD-Bildschirm an
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print(nachricht);
        }
      }

      // Lösche die Zeichenfolge
      phrase = "";

      // Anzeige von "Codeeingabe" nach dem Löschen der Nachricht
      if (falscheEingaben < 3) {
        showCodeInput();
      }
    }
  }
}