#include <LedControl.h>  // 引入LedControl库，用于控制MAX7219点阵屏幕

// LED连接的数字输出引脚
int ledOutput[] = {A2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11};  // 定义LED连接的数字输出引脚，使用A2替换2号引脚

// 滑动变阻器连接到模拟输入的引脚
int potentiometer = A0;  // 定义滑动变阻器连接的模拟输入引脚

// 存储速度值的变量
int speed;  // 定义一个变量用于存储速度值

// MAX7219的引脚定义
#define DIN 12  // 定义MAX7219的数据输入引脚
#define CLK 13  // 定义MAX7219的时钟引脚
#define CS A1   // 定义MAX7219的片选引脚，使用A1作为15号引脚

// 创建LedControl对象
LedControl ledCtrl = LedControl(DIN, CLK, CS, 1);  // 创建LedControl对象，用于控制MAX7219

// 数字的点阵图案（0到9）
byte digitPatterns[10][8] = {  // 定义0到9的点阵图案
  {96, 144, 144, 144, 144, 144, 144, 96}, // 0
  {32, 96, 160, 32, 32, 32, 32, 240}, // 1
  {240, 16, 16, 112, 128, 128, 128, 240}, // 2
  {240, 16, 16, 240, 16, 16, 16, 240}, // 3
  {16, 48, 80, 240, 16, 16, 16, 16}, // 4
  {240, 128, 128, 240, 16, 16, 16, 240}, // 5
  {240, 128, 128, 240, 144, 144, 144, 240}, // 6
  {240, 16, 16, 16, 16, 16, 16, 16}, // 7
  {240, 144, 144, 240, 144, 144, 144, 240}, // 8
  {240, 144, 144, 240, 16, 16, 144, 240}  // 9
};

volatile bool isButtonPressed = false;  // 定义一个易失性布尔变量，用于存储按钮是否被按下的状态

void setup() {  // 初始化函数，设置引脚模式和初始化MAX7219
  // 初始化所有LED引脚为输出模式
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    pinMode(ledOutput[i], OUTPUT);  // 将LED引脚设置为输出模式
  }

  // 初始化模拟输入引脚
  pinMode(potentiometer, INPUT);  // 将滑动变阻器引脚设置为输入模式

  // 初始化MAX7219
  ledCtrl.shutdown(0, false);       // 启动MAX7219
  ledCtrl.setIntensity(0, 15);       // 设置亮度 (0最暗到15最亮)
  ledCtrl.clearDisplay(0);          // 清空显示

  pinMode(2, INPUT_PULLUP); //引脚2设置为输入上拉模式
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), handleInterrupt, FALLING); // 当引脚2接收到下降沿时，调用handleInterrupt函数
}

void loop() {  // 主循环函数，控制LED灯和点阵屏幕的显示
  // 读取变阻器的值并映射为延迟时间
  speed = analogRead(potentiometer);  // 读取滑动变阻器的值
  int delayDuration = map(speed, 0, 1023, 100, 20);  // 将滑动变阻器的值映射为延迟时间
 
  // 循环点亮每个LED，创造从中间向两边亮的效果
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    digitalWrite(ledOutput[4 - i], HIGH); // 从中间向左亮
    digitalWrite(ledOutput[5 + i], HIGH); // 从中间向右亮
    delay(delayDuration);                 // 延迟
    digitalWrite(ledOutput[4 - i], LOW);  // 熄灭LED
    digitalWrite(ledOutput[5 + i], LOW);  // 熄灭LED
  }

  // 循环点亮每个LED，创造从两边向中间亮的效果
  for (int i = 4; i >= 0; i--) {
    digitalWrite(ledOutput[4 - i], HIGH); // 从左向中间亮
    digitalWrite(ledOutput[5 + i], HIGH); // 从右向中间亮
    delay(delayDuration);                 // 延迟
    digitalWrite(ledOutput[4 - i], LOW);  // 熄灭LED
    digitalWrite(ledOutput[5 + i], LOW);  // 熄灭LED
  }

  // 计算电压值并显示在点阵屏幕上
  float voltage = speed * (5.0 / 1023.0);  // 计算电压值
  showNumber(voltage);                    // 在点阵屏幕上显示电压值

  if (isButtonPressed) {  // 如果按钮被按下
    while (1) {  // 无限循环
      if (digitalRead(2) == LOW) {  // 如果引脚2的电平为低
        delay(70); // 消抖
        if (digitalRead(2) == LOW) {  // 如果引脚2的电平仍为低
          isButtonPressed = false;  // 将按钮状态设置为未按下
          break;  // 跳出无限循环
        }
      }
    }
  }
}


// 在点阵屏幕上显示数字的函数
void showNumber(float num) {
  int displayNum = round(num * 10);  // 将电压值乘以10并四舍五入
  if (displayNum < 0) displayNum = 0;  // 如果显示值小于0，则设置为0
  if (displayNum > 99) displayNum = 99;  // 如果显示值大于99，则设置为99

  int tens = displayNum / 10;  // 计算十位数
  int ones = displayNum % 10;  // 计算个位数

  // 为了创建滚动效果，我们将逐列更新显示
  for (int col = 0; col < 8; col++) {
    ledCtrl.clearDisplay(0);  // 清空显示
    // 显示十位数，从右向左滚动
    for (int row = 0; row < 8; row++) {
      byte rowData = digitPatterns[tens][row] << col;  // 将十位数的点阵向左移动col列
      ledCtrl.setRow(0, row, rowData);  // 在点阵屏幕上显示每行的数据
    }
    delay(100);  // 短暂延迟以创建滚动效果
  }

  // 显示个位数，从右向左滚动
  for (int col = 0; col < 8; col++) {
    ledCtrl.clearDisplay(0);  // 清空显示
    for (int row = 0; row < 8; row++) {
      byte rowData = digitPatterns[ones][row] << col;  // 将个位数的点阵向左移动col列
      ledCtrl.setRow(0, row, rowData);  // 在点阵屏幕上显示每行的数据
    }
    delay(100);  // 短暂延迟以创建滚动效果
  }
}


void handleInterrupt() {  // 中断处理函数
  isButtonPressed = true;  // 当引脚2接收到下降沿时，将按钮状态设置为已按下
}