const int FS = 0;//发球按键
const int SJ = 1;//随机发射按键

//74HC165  

const int dataPin_165 = 2;  //74HC165-dataPin
const int clockPin_165 = 3; //74HC165-clockPin
const int latchPin_165 = 4; //74HC165-latchPin

//四位数码管
const int DIO = 5; //数码管DIO
const int RCLK = 6;//数码管RCLK
const int SCLK = 7;//数码管SCLK

//74HC595

const int clockPin_595 = 8; //74HC595-clockPin
const int latchPin_595 = 9; //74HC595-latchPin
const int dataPin_595 = 10;  //74HC595-dataPin
//模拟量输入
const int DWQ = A0;//调速电位器
const int XYG = A1;//X摇杆
const int YYG = A2;//Y摇杆


// 定义四个点亮时长（毫秒）
const int durations[] = {5000, 10000, 15000, 20000}; 


unsigned long startTime2 = 0; //电机2随机启动时间
unsigned long startTime3 = 0; //电机3随机启动时间

unsigned long dj_2_Duration = 0; //电机2随机运行时间
unsigned long dj_3_Duration = 0; //电机3随机运行时间

unsigned long currentTime2 =0;//电机2随机运行比较时间
unsigned long currentTime3 =0;//电机3随机运行比较时间



void setup() {
  Serial.begin(9600);
  //两个按键
  pinMode(FS,INPUT_PULLUP);
  pinMode(SJ,INPUT_PULLUP);
  //四位数码管
  pinMode(SCLK,OUTPUT);
  pinMode(RCLK,OUTPUT);
  pinMode(DIO,OUTPUT);
  //74HC165
  pinMode(dataPin_165, INPUT);
  pinMode(clockPin_165, OUTPUT);
  pinMode(latchPin_165, OUTPUT); 
  //74HC595
  pinMode(dataPin_595, OUTPUT);
  pinMode(clockPin_595, OUTPUT);  
  pinMode(latchPin_595, OUTPUT); 
}

void loop() {
   //定义摇杆模拟量
  int left_right = analogRead(XYG);
  int up_down = analogRead(YYG);

  //

  // put your main code here, to run repeatedly:



if(digitalRead(FS)==0)//发射按键判断
{
  delay(50);
  if(digitalRead(FS)==0)
  {
    //延时发射时间
    delay(3000);//延时3S发射
    fs_motion();
  }
  
}


if(left_right<450)//左右摇杆，向右
{
  Serial.print("left_right:");
  Serial.println(left_right);
  if(read165()!=0b00100000)//3号判断电机2正限位是否被触发
  {
    //电机2正转
    dj_2_Z();
  }else
  {
    Serial.print("right_stop:");
    //电机停止
    dj_S();
  }
}
if(left_right>580)//左右摇杆，向左
{
  Serial.print("left_right:");
  Serial.println(left_right);
  if(read165()!=0b00010000)//4号判断电机2负限位是否被触发
  {
    //电机2反转
    dj_2_F();
  }else
  {
    Serial.print("left_stop:");
    //电机停止
    dj_S();
  }
}
// if(450 <= left_right <= 580)//左右摇杆，居中
// {
//   //电机停止
//   dj_S(); 
// }


if(up_down>580)//上下摇杆，向上
{
  Serial.print("up_down:");
  Serial.println(up_down);
  if(read165()!=0b00100000)//5号判断电机3正限位是否被触发
  {
    //电机3正转
    dj_3_Z();
  }else
  {
    Serial.print("up_stop:");
    //电机停止
    dj_S();
  }
}
if(up_down<450)//上下摇杆，向下
{
  Serial.print("up_down:");
  Serial.println(up_down);
  if(read165()!=0b00010000)//6号判断电机3负限位是否被触发
  {
    //电机3反转
    dj_3_F();
  }else
  {
    Serial.print("down_stop:");
    //电机停止
    dj_S();
  }
}
// if(450 <= up_down <= 580)//上下摇杆，居中
// {
//   //电机停止
//   dj_S(); 
// }


if(digitalRead(SJ)==0)//随机按键触发
{
  delay(50);
  if(digitalRead(SJ)==0)
  {
    Serial.println("SJ----");
    //随机取出电机2运行时间
    dj_2_Duration = getRandomDuration();
    // delay(100);
    // Serial.println("DJ2-SJ-TIME:");
    // Serial.println(dj_2_Duration);
    //取出时间加上当前时间，用于倒计时
   
    startTime2=millis()+dj_2_Duration;
    //  delay(100);
    // Serial.print("DJ2-FINALL:");
    // Serial.println(startTime2);

    //水平电机随机运动函数
    dj_2_SJ();


    //两次随机运动缓存时间
    delay(500);


    // 获取电机3的随机时长
    dj_3_Duration = getRandomDuration();
    startTime3=millis()+dj_3_Duration;
    // Serial.println("DJ3-SJ-TIME");
    // Serial.println(dj_3_Duration);
    //记录电机2起始时间
    
    //数值电机随机运动函数
    dj_3_SJ();


    //动作完成后等待三秒发射球
    delay(3000);


    //发射球动作
    fs_motion();
  }
}

}

//水平电机2随机运动函数
void dj_2_SJ()
{
  int chosenLed = random(0,2); // 0 或 1
  if(chosenLed == 0 )
  {
    while((currentTime2<startTime2) && (read165()!=0b00100000))
  {
    dj_2_Z();
    currentTime2 = millis();
  }
    dj_S();
  }else
  {
    while((currentTime2<startTime2) && (read165()!=0b00010000))
  {
    dj_2_F();
    currentTime2 = millis();
  }
    dj_S();
  }

}

//水平电机3随机运动函数
void dj_3_SJ()
{
  //取随机方向
  int chosenLed2 = random(0,2); // 0 或 1
 if(chosenLed2 == 0 )
  {
    while((currentTime3<startTime3) && (read165()!=0b00001000))
  {
    dj_3_Z();
    currentTime3 = millis();
  }
    dj_S();
  }else
  {
    while((currentTime3<startTime3) && (read165()!=0b00000100))
  {
    dj_3_F();
    currentTime3 = millis();
  }
    dj_S();
  }
}

unsigned long getRandomDuration() {//取随机时间
  // 从durations数组中返回一个随机时长
  int randomIndex = random(0,4); // 生成0到3之间的随机索引
  return durations[randomIndex];
}


void fs_motion(){//发射按键动作
  //电机1正转
  dj_1_Z();
  //电机1正限位触发
  while(read165()!=0b10000000)
  {
    
    if(read165()==0b10000000)
    {
      delay(100);
      // Serial.println("xiangdeng");
      
      break;
    }   
  }
  //电机停止
  dj_S();
  delay(1000);
  //电机1反转
  dj_1_F();
  //电机1负限位触发
  while(read165()!=0b01000000)
  {
    if(read165()==0b01000000)
    {
      delay(100);
      break;
    }   
  }
  //电机停止
  dj_S();
}

byte read165()//74HC165读取函数，将165中的Q0-Q7存储成一个字节，低位在前高位在后1000 0000代表Q0触发
{
 byte byteValue = 0; // 用于存储转换后的字节值
  // Step 1: Sample
  digitalWrite(latchPin_165, LOW);
  delayMicroseconds(1); // 短暂延迟确保稳定
  digitalWrite(latchPin_165, HIGH);
  delayMicroseconds(1); // 短暂延迟确保稳定

  // Step 2: Shift
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    int bit = digitalRead(dataPin_165);
    if (bit == HIGH) {
       byteValue |= (1 << i);
    } else {
       byteValue |= (0 << i);
    }
    digitalWrite(clockPin_165, HIGH); // Shift out the next bit
    delayMicroseconds(1); // 短暂延迟确保稳定
    digitalWrite(clockPin_165, LOW);
    delayMicroseconds(1); // 短暂延迟确保稳定
  }
 
  return byteValue;
}
void dj_1_Z()//电机1正转
{
  Serial.println("DJ1-Z");
  byte moastart = B00000001;//74HC595-A-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, moastart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}
void dj_1_F()//电机1反转
{
  Serial.println("DJ1-F");
  byte moafstart = B00000010;//74HC595-B-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, moafstart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}
void dj_S()//电机停止
{
  //  Serial.println("DJ-S");
  byte mostop = B00000000;//74HC595-A-HIGH
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, mostop);
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}


void dj_2_Z()//电机2正转
{
  // Serial.println("电机2正转");
  byte mobstart = B00000100;//74HC595-C-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, mobstart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}
void dj_2_F()//电机2反转
{
  // Serial.println("电机1反转");
  byte mobfstart = B00001000;//74HC595-D-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, mobfstart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}

void dj_3_Z()//电机3正转
{
  // Serial.println("电机2正转");
  byte mocstart = B00010000;//74HC595-E-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, mocstart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}
void dj_3_F()//电机3反转
{
  // Serial.println("电机1反转");
  byte mocfstart = B00100000;//74HC595-F-HIGH  反序
  // 使用shiftOut函数发送数据到74HC595
  shiftOut(dataPin_595, clockPin_595, MSBFIRST, mocfstart);
  // 上升沿锁存数据
  digitalWrite(latchPin_595, HIGH);  // 锁存数据
  delayMicroseconds(1); // 保持高电平一小段时间
  digitalWrite(latchPin_595, LOW);   // 准备下一次移位
}