// Setzen der Bibliotheken
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>


// Adressierung des LCD
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

// Belegung der Ampeln
#define ampel_fuss_red 22
#define ampel_fuss_green 24

#define ampel1_red 12
#define ampel1_yellow 11
#define ampel1_green 10

#define ampel2_red 9
#define ampel2_yellow 8
#define ampel2_green 7

#define warning_light 13

// Belegung der Taster
#define input_button1 6
#define input_sensor 4
#define input_button2 5
#define input_button4 3
#define input_button5 2

// Variablen Global

// Variable State
enum current_state_ampel {
  BLINKEN,              // 0
  ROT,                  // 1
  ROT_GELB,             // 2
  GRUEN,                // 3
  GELB,                 // 4
  ROT2,                 // 5
  ROT_GELB2,            // 6
  GRUEN2,               // 7
  GELB2,                // 8
  FUSS_ROT,             // 9
  FUSS_GRUEN,           // 10
  WARNUNG,              // 11
  SCHRANKE_OFFEN,       // 12
  SCHRANKE_GESCHLOSSEN  // 13
};

current_state_ampel ampel_state = BLINKEN;

// Variablen für Taster 1
bool button1_read = false;
bool button1_on = false;
bool switch1 = false;

// Variablen für den Taster 2
bool button2_read = false;
bool button2_on = false;
bool switch2 = false;


// Variablen für den Sensor 
bool sensor_read = false;
bool sensor_on = false;
bool switch3 = false;

//  Variablen Fussgänger-Ampel
bool block_ampel = false;

// Variablen Ampel1
bool red = false;
bool yellow = false;
bool green = false;
bool red2 = false;
bool yellow2 = false;
bool green2 = false;

//  Variablen Fussgänger-Ampel
bool fuss_red = false;
bool fuss_green = false;


// Setzen der Timer
unsigned long serial_millis = 0;
unsigned long lcd_millis = 0;
unsigned long button1_millis = 0;
unsigned long button2_millis = 0;
unsigned long sensor_millis = 0;
unsigned long ampel_millis = 0;
unsigned long ampel_fuss_millis = 0;
unsigned long blink_millis = 0;

// Belegung der Potis
#define poti1 A0
#define poti2 A1
#define poti3 A2

// Vorrausdeklarierung  der Void-Abschnitte
void update_serial_monitor();
void update_lcd();
void toggle_switch();
void toggle_switch_fuss();
void toggle_sensor();
void set_ampel();
void handle_ampel();
void set_ampel_fuss();
void handle_ampel_fuss();
void set_barrier();
void handle_barrier();

void setup() {

  // Initialisierung des LCD
  lcd.init();
  lcd.backlight();

  // Setzen der outputs Ampel 1 und 2
  pinMode(ampel1_red, OUTPUT);
  pinMode(ampel1_yellow, OUTPUT);
  pinMode(ampel1_green, OUTPUT);
  pinMode(ampel2_red, OUTPUT);
  pinMode(ampel2_yellow, OUTPUT);
  pinMode(ampel2_green, OUTPUT);

  // Setzen der outputs für die Fußgängerampel
  pinMode(ampel_fuss_red, OUTPUT);
  pinMode(ampel_fuss_green, OUTPUT);

  // Setzten der Outputs für das Andreaskreuz
  pinMode(warning_light, OUTPUT);
  
  // Setzen der inputs der Taster
  pinMode(input_button1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(input_sensor, INPUT_PULLUP);
  pinMode(input_button2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(input_button4, INPUT_PULLUP);
  pinMode(input_button5, INPUT_PULLUP);

  // Setzen der analogen inputs der Potis
  pinMode(poti1, INPUT);
  pinMode(poti2, INPUT);
  pinMode(poti3, INPUT);
   
  // Starten des Serial-Monitors
  Serial.begin(9600);
}


void loop() {

// Setzen der Funktion für den Serial_Monitor
update_serial_monitor();

// Setzen der Funktion für den LCD
update_lcd();

// Setzen der Funktion für den Toggle_Switch
toggle_switch();

// Setzen der Funktion für den Fussgänger-Taster
toggle_switch_fuss();

// Setzen der Funktion für den Sensor
toggle_sensor();

// Setzen der Funktion für die Auto-Ampeln
set_ampel();

// Setzen der Funktion für die Auto-Ampeln
handle_ampel();

// Setzen der Funktion für die Fussgänger-Ampeln
set_ampel_fuss();

// Setzen der Funktion für die Fussgänger-Ampeln
handle_ampel_fuss();

// Setzen der Funktion für die Schranke
set_barrier();

// Setzen der Funktion für die Schranke
handle_barrier();
}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für den Serial_monitor
void update_serial_monitor() {

  // Variablen für diese Funktion
  unsigned long serial_timer = millis() - serial_millis;

  if (serial_timer > 250){
    Serial.print(" Service = ");
    Serial.println(switch1);

    Serial.print( "Fuss-Taster = ");
    Serial.print(switch2);

    Serial.print(" Sensor = ");
    Serial.print(switch3);
    
    Serial.print(" Ampel_Zustand = ");
    Serial.print(ampel_state);

    Serial.print(" Ampel_blocker = ");
    Serial.print(block_ampel);

    serial_millis = millis();
  }
}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für den LCD
void update_lcd() {}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für den Toggle-Schalter
void toggle_switch() {

  // Variablen für diesen Abschnitt
  unsigned long button1_timer = millis() - button1_millis;
  button1_read = digitalRead(input_button1);

  // Implementierung der Logik
  if (button1_read == true) {
    button1_millis = millis();
  }

  if (button1_read == false && button1_on == false && button1_timer > 20) {
    button1_on = true;
  }

  if (button1_read == true && button1_on == true) {
    button1_on = false;
    switch1 = !switch1;
    ampel_millis = millis();
  }
}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für den Fussgänger-Taster
void toggle_switch_fuss() {

  // Variablen für diesen Abschnitt
  unsigned long button2_timer = millis() - button2_millis;
  button2_read = digitalRead(input_button2);

  // Implementierung der Logik
  if (button2_read == true) {
    button2_millis = millis();
  }

  if (button2_read == false && button2_on == false && button2_timer > 20) {
    button2_on = true;
  }

  if (button2_read == true && button2_on == true) {
    button2_on = false;
    switch2 = !switch2;
  }
}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für den Sensor
void toggle_sensor() {

    // Variablen für diesen Abschnitt
  unsigned long sensor_timer = millis() - sensor_millis;
  sensor_read = digitalRead(input_sensor);

  // Implementierung der Logik
  if (sensor_read == true) {
    sensor_millis = millis();
  }

  if (sensor_read == false && sensor_on == false && sensor_timer > 20) {
    sensor_on = true;
  }

  if (sensor_read == true && sensor_on == true) {
    sensor_on = false;
    switch3 = !switch3;
  }
}


//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Auto-Ampeln
void set_ampel() {
  // Variablen für diesen Abschnitt
  unsigned long ampel_timer = millis() - ampel_millis;

  if (switch1 && block_ampel == false) {
    switch (ampel_state) {

      case ROT:
        if (ampel_timer >= 3000) { 
          ampel_state = ROT_GELB;
          ampel_millis = millis(); 
        }
        break;

      case ROT_GELB:
        if (ampel_timer >= 2000) { 
          ampel_state = GRUEN;
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case GRUEN:
        if (ampel_timer >= 3000) { 
          ampel_state = GELB;
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case GELB:
        if (ampel_timer >= 2000) {
          ampel_state = ROT2; 
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case ROT2:
        if (ampel_timer >= 3000) { 
          ampel_state = ROT_GELB2;
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case ROT_GELB2:
        if (ampel_timer >= 2000) { 
          ampel_state = GRUEN2;
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case GRUEN2:
        if (ampel_timer >= 3000) { 
          ampel_state = GELB2;
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      case GELB2:
        if (ampel_timer >= 2000) { 
          ampel_state = ROT; 
          ampel_millis = millis();
        }
        break;

      // Default-Zustand
      default:
        ampel_state = ROT; 
        ampel_millis = millis();
        break;
    }
  }
  else {
    ampel_state = BLINKEN;
  }
}



//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Auto-Ampeln
void handle_ampel() {

  // Variablen für diesen Anschnitt
  unsigned long blink_timer = millis() - blink_millis;

  switch(ampel_state) {

    case ROT:

     red = true;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = true;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case ROT_GELB:

     red = true;
     yellow = true;
     green = false;
     red2 = true;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case GRUEN:

     red = false;
     yellow = false;
     green = true;
     red2 = true;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case GELB:

     red = false;
     yellow = true;
     green = false;
     red2 = true;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case ROT2:

     red = true;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = true;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case ROT_GELB2:

     red = true;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = true;
     yellow2 = true;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case GRUEN2:

     red = true;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = false;
     yellow2 = false;
     green2 = true;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case GELB2:

     red = true;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = false;
     yellow2 = true;
     green2 = false;
     fuss_red = true;
     fuss_green = false;
    break;

    case BLINKEN:

     if (blink_timer > 1000){
     red = false;
     yellow = true;
     green = false;
     red2 = false;
     yellow2 = true;
     green2 = false;
     fuss_red = false;
     fuss_green = false;
     }

     if (blink_timer > 2000){
     red = false;
     yellow = false;
     green = false;
     red2 = false;
     yellow2 = false;
     green2 = false;
     fuss_red = false;
     fuss_green = false;
     blink_millis = millis();
     }
    break;
  }

  // Schreiben der Ampel_Pins

  // Ampel1
  digitalWrite(ampel1_red, red);
  digitalWrite(ampel1_yellow, yellow);
  digitalWrite(ampel1_green, green);

  //Ampel2
  digitalWrite(ampel2_red, red2);
  digitalWrite(ampel2_yellow, yellow2);
  digitalWrite(ampel2_green, green2);
}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Fussgänger-Ampel
void set_ampel_fuss() {}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Fussgänger-Ampel
void handle_ampel_fuss() {}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Zug-Schranke
void set_barrier() {}

//===============================================//
//===============Funktionen======================//
//===============================================//

// Abschnitt für die Zug-Schranke
void handle_barrier() {}