#include "pitches.h"

// Definição dos pinos para LEDs, botões e alto-falante
const uint8_t pinosLED[] = {9, 10, 11, 12};
const uint8_t pinosBotao[] = {2, 3, 4, 5};
#define PINO_ALTO_FALANTE 8

// Definição dos pinos para o shift register
const int PINO_LATCH = A1;
const int PINO_DADOS = A0;
const int PINO_CLOCK = A2;

// Definição do tamanho máximo da sequência do jogo
#define TAM_MAX_JOGO 100

// Notas musicais para a sequência do jogo
const int tonsJogo[] = { NOTE_G3, NOTE_C4, NOTE_E4, NOTE_G5};

// Array para armazenar a sequência do jogo e índice atual
uint8_t sequenciaJogo[TAM_MAX_JOGO] = {0};
uint8_t indiceJogo = 0;

// Inicialização do código
void setup() {
  Serial.begin(9600);

  // Configuração dos pinos de LEDs como saídas e pinos de botão como entradas com pull-up
  for (byte i = 0; i < 4; i++) {
    pinMode(pinosLED[i], OUTPUT);
    pinMode(pinosBotao[i], INPUT_PULLUP);
  }
  
  // Configuração do pino do alto-falante e dos pinos do shift register
  pinMode(PINO_ALTO_FALANTE, OUTPUT);
  pinMode(PINO_LATCH, OUTPUT);
  pinMode(PINO_CLOCK, OUTPUT);
  pinMode(PINO_DADOS, OUTPUT);

  // Inicialização da semente para geração de números aleatórios
  randomSeed(analogRead(A3));
}

// Tabela de segmentos para display de 7 segmentos
const uint8_t tabelaDigitos[] = {
  0b11000000, 0b11111001, 0b10100100, 0b10110000,
  0b10011001, 0b10010010, 0b10000010, 0b11111000,
  0b10000000, 0b10010000
};
const uint8_t TRACO = 0b10111111; // Segmento para exibir um traço

// Função para enviar pontuação para o display de 7 segmentos
void enviarPontuacao(uint8_t alto, uint8_t baixo) {
  digitalWrite(PINO_LATCH, LOW);
  shiftOut(PINO_DADOS, PINO_CLOCK, MSBFIRST, baixo);
  shiftOut(PINO_DADOS, PINO_CLOCK, MSBFIRST, alto);
  digitalWrite(PINO_LATCH, HIGH);
}

// Função para exibir pontuação atual no display de 7 segmentos
void mostrarPontuacao() {
  int alto = indiceJogo % 100 / 10;
  int baixo = indiceJogo % 10;
  enviarPontuacao(alto ? tabelaDigitos[alto] : 0xff, tabelaDigitos[baixo]);
}

// Função para acender um LED e tocar uma nota musical
void acenderLedETocarTone(byte indiceLED) {
  digitalWrite(pinosLED[indiceLED], HIGH);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, tonsJogo[indiceLED]);
  delay(300);
  digitalWrite(pinosLED[indiceLED], LOW);
  noTone(PINO_ALTO_FALANTE);
}

// Função para tocar a sequência de notas
void tocarSequencia() {
  for (int i = 0; i < indiceJogo; i++) {
    byte ledAtual = sequenciaJogo[i];
    acenderLedETocarTone(ledAtual);
    delay(50);
  }
}

// Função para ler qual botão foi pressionado
byte lerBotoes() {
  while (true) {
    for (byte i = 0; i < 4; i++) {
      byte pinoBotao = pinosBotao[i];
      if (digitalRead(pinoBotao) == LOW) {
        return i;
      }
    }
    delay(1);
  }
}

// Função chamada quando o jogo termina
void fimDeJogo() {
  Serial.print("Fim de jogo! Sua pontuação: ");
  Serial.println(indiceJogo - 1);
  indiceJogo = 0;
  delay(200);

  // Sequência de notas tocadas quando o jogo termina
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_DS5);
  delay(300);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_D5);
  delay(300);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_CS5);
  delay(300);
  for (byte i = 0; i < 10; i++) {
    for (int tom = -10; tom <= 10; tom++) {
      tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_C5 + tom);
      delay(5);
    }
  }
  noTone(PINO_ALTO_FALANTE);

  // Limpa o display de 7 segmentos
  enviarPontuacao(TRACO, TRACO);
  delay(500);
}

// Função para verificar se a sequência do usuário está correta
bool verificarSequenciaUsuario() {
  for (int i = 0; i < indiceJogo; i++) {
    byte botaoEsperado = sequenciaJogo[i];
    byte botaoAtual = lerBotoes();
    acenderLedETocarTone(botaoAtual);
    if (botaoEsperado != botaoAtual) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}

// Função para tocar uma melodia quando o nível sobe
void tocarSomSubidaNivel() {
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_E4);
  delay(150);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_G4);
  delay(150);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_E5);
  delay(150);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_C5);
  delay(150);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_D5);
  delay(150);
  tone(PINO_ALTO_FALANTE, NOTE_G5);
  delay(150);
  noTone(PINO_ALTO_FALANTE);
}

// Função principal do loop
void loop() {
  mostrarPontuacao();

  // Adiciona uma nova nota à sequência do jogo
  sequenciaJogo[indiceJogo] = random(0, 4);
  indiceJogo++;
  if (indiceJogo >= TAM_MAX_JOGO) {
    indiceJogo = TAM_MAX_JOGO - 1;
  }

  // Toca a sequência atual de notas
  tocarSequencia();
  // Verifica se a sequência do jogador está correta
  if (!verificarSequenciaUsuario()) {
    fimDeJogo();
  }

  delay(300);

  // Toca uma melodia quando o nível sobe
  if (indiceJogo > 0) {
    tocarSomSubidaNivel();
    delay(300);
  }
}