//importing libraries:
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Keypad.h>

//Configuring the Button:
const int BUTTON = 2;
volatile boolean ON = false;

//Configuring the Buzzer:
const int BUZZER = 11;

//Configuring the LCD:
const int RS = 4;
const int E = 5;
const int D4 = 6;
const int D5 = 7;
const int D6 = 8;
const int D7 = 9;
const int A = 10;

LiquidCrystal lcd(RS, E, D4, D5, D6, D7);

//Configuring the joystick:
const int SEL = A0;
const int HORZ = A1;
const int VERT = A2;

//Configuring the keypad:
const int ROWS = 4;
const int COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  { '1', '2', '3', '+' },
  { '4', '5', '6', '-' },
  { '7', '8', '9', '*' },
  { ' ', '0', '=', '/' }
};

const byte rowPins[ROWS] = { 22, 24, 26, 28 };  // Pins connected to R1, R2, R3, R4
const byte colPins[COLS] = { 30, 32, 34, 36 };  // Pins connected to C1, C2, C3, C4

Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

//Configuring the calculator:
byte arrowSymbol[8] = {
  B00100,
  B01110,
  B10101,
  B00100,
  B00100,
  B00100,
  B00100,
  B00100
};

String input1 = "";
String input2 = "";
char operation;
boolean isSecondNumber = false;

int mode;
boolean START = true;
boolean Begin = true;

// Spil indstillinger
const int MAX_LEVEL = 5;        // Maximum niveau/levels i spillet
const int DISPLAY_TIME = 1000;  // Tid i milisekunder som viser random tal sekvenserne
int sequence[MAX_LEVEL];        // Array til at gemme tal sekvenserne
int userInput[MAX_LEVEL];       // Array til at gemme brugeren/spiller input
int currentLevel = 1;           // nuværende spil niveau/level

int cursorPosition = 0;


void setup() {
  //alle pins er input pr default..
  lcd.begin(16, 2);
  pinMode(RS, OUTPUT);
  pinMode(E, OUTPUT);
  pinMode(D4, OUTPUT);
  pinMode(D5, OUTPUT);
  pinMode(D6, OUTPUT);
  pinMode(D7, OUTPUT);
  pinMode(A, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON), ONOFF, RISING);
  lcd.createChar(0, arrowSymbol);
}

void ONOFF() {
  static unsigned long last_interrupt_time = 0;
  unsigned long interrupt_time = millis();
  // If interrupts come faster than 200ms, assume it's a bounce and ignore
  if (interrupt_time - last_interrupt_time > 200) {
    ON = !ON;

    if (ON) {
      digitalWrite(BUZZER, HIGH);
      digitalWrite(A, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(BUZZER, LOW);
      digitalWrite(A, LOW);
    }
  }
  last_interrupt_time = interrupt_time;
}

void loop() {
  //Serial.println(analogRead(SEL));
  if (ON) {
    lcd.display();
    if (START) {
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Choose mode:    ");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("1: Game; 2: Calc");
    }

    char key = keypad.getKey();
    if (key && START) {
      tone(BUZZER, 1000, 100);
      if (key == '1') {
        mode = 1;
        START = false;
        lcd.clear();
      } else if (key == '2') {
        mode = 2;
        START = false;
        lcd.clear();
      }
    }

    if (mode == 1 && !START) {
      if (Begin) {
        randomSeed(analogRead(0));  // Initialisere random numre
        lcd.print("Memory Game");
        delay(2000);
        lcd.clear();
        Begin = false;
      }
      Game();
    } else if (mode == 2 && !START) {
      if (Begin) {
        lcd.print("Calculator");
        delay(2000);
        lcd.clear();
        Begin = false;
      }
      //delay(10);
      Calculator();
    }
  } else {
    Begin = true;
    START = true;
    lcd.noDisplay();
    noTone(BUZZER);
    lcd.clear();
  }
}

boolean reset = false;

void Joystick() {
  int horzValue = analogRead(HORZ);  // Læser horisontale værdier/bevægelser
  int vertValue = analogRead(VERT);  // Læser vertikale værdier/bevægelser
  // Cursor position på øverste række på LCD'en
  // Horisontal bevægelser (venstre eller højre)
  if (horzValue > 750) {  // Joystick til højre
    cursorPosition++;
    lcd.setCursor(cursorPosition, 0);
    delay(150);
    if (cursorPosition > 15) {  // begrænsning for cursoren så den ikke går ud er skærmens grænse til højre
      cursorPosition = 15;
    }
  } else if (horzValue < 250) {  // Joystick til venstre
    cursorPosition--;
    lcd.setCursor(cursorPosition, 0);
    delay(150);
    if (cursorPosition < 0) {  // begrænsning for cursoren så den ikke går ud er skærmens grænse til venstre
      cursorPosition = 0;
    }
  }

  //Vertikal bevægelse (op eller ned, men vi begrænser den til øverste række)
  if (vertValue > 750) {               // Joystick skubbet op
    lcd.setCursor(cursorPosition, 0);  // fastholder cursoren til øverste række 0
  } else if (vertValue < 250) {        // Joystick skubbet ned
    lcd.setCursor(cursorPosition, 0);  // fastholder cursoren til øverste række 0
  }


  if (analogRead(SEL) == 0) {
    resetCalculator();
  }
}

String input = "";
char operation1;

void Calculator() {
  Joystick();
  lcd.setCursor(cursorPosition - 1, 1);
  lcd.print(" ");
  lcd.setCursor(cursorPosition + 1, 1);
  lcd.print(" ");
  lcd.setCursor(cursorPosition, 1);
  lcd.write(byte(0));
  lcd.setCursor(cursorPosition, 0);

  char key = keypad.getKey();

  if (key) {
    tone(BUZZER, 1000, 100);
    input += key;
    cursorPosition++;
    lcd.print(key);

    if (key == ' ') {
      input.remove(cursorPosition, 1);
    }

    if (key == '=') {

      int operationIndex = -1;

      for (int i = 0; i < input.length(); i++) {
        char currentChar = input.charAt(i);

        if (currentChar == '+' || currentChar == '-' || currentChar == '*' || currentChar == '/') {
          operation = currentChar;
          operationIndex = i;
          break;
        }
      }

      if (operationIndex != -1) {
        String beforeOp = input.substring(0, operationIndex);
        String afterOp = input.substring(operationIndex + 1);

        double num1 = beforeOp.toDouble();
        double num2 = afterOp.toDouble();
        
        double result = 0;

        switch (operation) {
          case '+': result = num1 + num2; break;
          case '-': result = num1 - num2; break;
          case '*': result = num1 * num2; break;
          case '/': result = num1 / num2; break;
        }

        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("=");
        lcd.print(result);
        playSuccessTone();
        delay(1000);
        resetCalculator();
      }
    }



  }
}


void playSuccessTone() {
  tone(BUZZER, 523, 200);
  delay(200);
  tone(BUZZER, 659, 200);
  delay(200);
  tone(BUZZER, 784, 300);
  delay(300);
  noTone(BUZZER);
  delay(3000);
}

void error() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(5, 0);
  lcd.print("ERROR!");
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print("ERROR!");
  tone(BUZZER, 1000, 200);
  delay(100);
  tone(BUZZER, 600, 200);
  delay(100);
  tone(BUZZER, 400, 300);
  delay(300);
  noTone(BUZZER);
  resetCalculator();
}

void resetCalculator() {
  input1 = "";
  input2 = "";
  input = "";
  operation1 = '\0';
  isSecondNumber = false;
  lcd.clear();
  cursorPosition = 0;
}

void Game() {
  if (ON) {
    generateSequence();                // Generer random tal sekvens
    displaySequence();                 // viser tal sekvensen på skærmen
    if (getUserInput()) {              // modtager input fra brugeren og tjekker om det passer
      currentLevel++;                  // går til næste niveau hvis niveauet er gennemført
      if (currentLevel > MAX_LEVEL) {  // checker hvis man har vundet
        lcd.clear();
        lcd.print("You Win!");
        tone(BUZZER, 1000, 500);  // afspiller you win lyden
        delay(3000);
        resetGame();
      }
    } else {
      lcd.clear();
      lcd.print("Game Over");
      tone(BUZZER, 200, 1000);  // afspiller lyd for gameover
      delay(3000);
      resetGame();
    }
  }
}

// funktionen generer random tal
void generateSequence() {
  for (int i = 0; i < currentLevel; i++) {
    sequence[i] = random(0, 10);  // Generer et random til fra 0-9
  }
}

// Funktionen viser display sekvensen
void displaySequence() {
  lcd.clear();
  lcd.print("Remember:");
  delay(1000);
  for (int i = 0; i < currentLevel; i++) {
    lcd.clear();
    lcd.print(sequence[i]);
    tone(BUZZER, 500, 200);  // laver lyd for hvert tast a keys
    delay(DISPLAY_TIME);
    lcd.clear();
    delay(500);  // delay mellem viste tal
  }
}

// funktionen tjekker/validere input fra bruger/spiller
boolean getUserInput() {
  lcd.clear();
  lcd.print("Your Turn:");
  int index = 0;
  while (index < currentLevel) {
    char key = keypad.getKey();        // Læs keypad input
    if (key) {                         // tjek om en key er blevet trykket
      if (key >= '0' && key <= '9') {  // Validere numre input
        tone(BUZZER, 1000, 100);
        userInput[index] = key - '0';  // konverter char til int
        lcd.setCursor(index, 1);       // rykker cursor til input positionen
        lcd.print(key);                // viser key der er blevet trykket
        index++;
      }
    }
  }
  delay(500);

  // Validerer om inputtet er sandt
  for (int i = 0; i < currentLevel; i++) {
    if (userInput[i] != sequence[i]) {
      return false;  // Input er ikke sandt
    }
  }
  return true;  // Input er sandt
}

// Funktion til at genstarte spillet
void resetGame() {
  currentLevel = 1;
  lcd.clear();
  lcd.print("Restarting...");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}