//Declaração das bibliotecas
#include "pico/stdlib.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>

//Definição das variáveis globais, GPIO e constantes
#define ROWS 4
#define COLS 4
#define TAM_SENHA 4
#define LED_R_PIN 28
#define LED_G_PIN 27

const uint8_t row_pins[ROWS]={8,7,6,5};
const uint8_t col_pins[COLS]={4,3,2,9};
const char key_map[ROWS][COLS] = {
    {'1','2','3','A'},
    {'4','5','6','B'},
    {'7','8','9','C'},
    {'*','0','#','D'}
};
const uint8_t segment_pins[] = {22,21,20,19,18,17,16};
const uint8_t display_pins[] = {13,12,11,10};
const uint8_t digits[22][7] = {
    {1, 1, 1, 1, 1, 1, 0},//0
    {0, 1, 1, 0, 0, 0, 0},//1
    {1, 1, 0, 1, 1, 0, 1},//2
    {1, 1, 1, 1, 0, 0, 1},//3
    {0, 1, 1, 0, 0, 1, 1},//4
    {1, 0, 1, 1, 0, 1, 1},//5
    {1, 0, 1, 1, 1, 1, 1},//6
    {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0},//7
    {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},//8
    {1, 1, 1, 0, 0, 1, 1},//9
    {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1},//*
    {0, 1, 1, 0, 1, 1, 0},//#
    {0, 0, 1, 1, 1, 0, 1},//o
    {1, 1, 0, 0, 1, 1, 1},//P
    {1, 0, 0, 1, 1, 1, 1},//E
    {1, 1, 1, 0, 1, 1, 0},//N
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},//-
    {1, 1, 1, 0, 1, 1, 1},//A
    {0, 0, 1, 1, 1, 1, 1},//b
    {1, 0, 0, 1, 1, 1, 0},//C
    {0, 1, 1, 1, 1, 0, 1},//d
    {0, 0, 0, 0, 1, 0, 1}//r
};

char senha_cad[TAM_SENHA+1]={'1','2','3','4'};
char senha[TAM_SENHA+1]={'@','@','@','@'};
int tentativa=1;
int flag=0;

//Definição dos protótipos de funções
void seg_init();
void show_digit(int display, int digit);
void keypad_init();
void leds_init();
char read_keypad();
void ler_senha(char senha[]);
int verificar_senha(char senha_cad[], char senha[]);
void set_leds(int red, int green);
void reset_senha(char senha[]);
void display_open();
void display_erro();
void entrada_permitida(char senha[]);
void entrada_negada(int tentativa, char senha[]);
void bloqueio_erros();

//Função main
void main(){   
    stdio_init_all();
    //Inicializacao dos GPIO's que controlam o display de 7 segmentos, keypad e leds
    seg_init();
    keypad_init();
    leds_init();

    while(true){
      ler_senha(senha);
      flag=verificar_senha(senha_cad,senha);
      if(flag==1){//Entrada permitida
        entrada_permitida(senha);
        tentativa=1;
      }
      else if(flag==0 && tentativa<3){//Entrada negada e menos de 3 tentativas
        entrada_negada(tentativa,senha);
        tentativa++;
      }
      else if(flag==0 && tentativa==3){//Entrada negada e bloqueio por 3 tentativas incorretas
        entrada_negada(tentativa,senha);
        bloqueio_erros();
        tentativa=1;
      }
    }     
}

//Funções implementadas
void keypad_init(){
    for (int i = 0; i<ROWS; i++){
        gpio_init(row_pins[i]);
        gpio_set_dir(row_pins[i], GPIO_OUT);
        gpio_put(row_pins[i],0);
    }
    for (int i = 0; i<COLS; i++){
        gpio_init(col_pins[i]);
        gpio_set_dir(col_pins[i], GPIO_IN);
        gpio_pull_down(col_pins[i]);
    }
}

char read_keypad(){
    for (int row = 0; row < ROWS; row++){
        gpio_put(row_pins[row], 1);
        for (int col = 0; col < COLS; col++){
            if (gpio_get(col_pins[col])){
                gpio_put(row_pins[row],0);
                return key_map[row][col];
            }
        }
        gpio_put(row_pins[row],0);
    }
    return '\0';
}

void ler_senha(char senha[]){
    int i=0;
    printf("Digite a senha!\n");
    while(true){
      if(i<TAM_SENHA){
        char var = read_keypad(); //variavel que recebe o valor lido pelo keypad
        if (var != '\0'){//Armazena a variavel no vetor senha se ela for diferente do valor definido
          senha[i] = var;
        }
        if (senha[i] != '@'){//Se o valor armazenado na posicao observada de senha for diferente do padrão ("@") entra no if
            int k=0;
            for (int j=3;j>=0;j--){
              int digito = senha[k]-'0';//Conversao de caractere para inteiro (vide tabela ASCII)
              //Na conversao "*" e "#" geram valores negativos, sequencia de if else utilizada para identificar e direcionar para o valor no display 7 segmentos que corresponde
              if (digito==-6){
                digito=10;
              }
              else if(digito==-13){
                digito=11;
              }
              show_digit(j,digito);//Mostra o digito correspondente no display de 7 segmentos selecionado
              sleep_ms(5);
              k++;
            }
            sleep_ms(150);
            i++;
        }
        else{//Senao mostra os digitos armazenados em todas as posicoes. Serve para não perceber o display de 7 segmentos apagado.
            int k=0;
            for (int j=3;j>=0;j--){
              sleep_ms(5);
              int digito = senha[k]-'0';//Conversao de caractere para inteiro (vide tabela ASCII)
              //Na conversao "*" e "#" geram valores negativos, sequencia de if else utilizada para identificar e direcionar para o valor no display 7 segmentos que corresponde
              if (digito==-6){
                digito=10;
              }
              else if(digito==-13){
                digito=11;
              }
              show_digit(j,digito);//Mostra o digito correspondente no display de 7 segmentos selecionado
              sleep_ms(5);
              k++;
            }
        }
      }
      else{
        printf("\nSenha inserida!\n");
        break;//Encerra o loop infinito assim que a senha eh preenchida
      }
    }
}

int verificar_senha(char senha_cad[], char senha[]){
  int var;
  if((strcmp(senha_cad,senha) == 0)){   
    var=1;
    }
  else{
    var=0;
  }
  return var;//Retorna 1 se a senha corresponde com a predefinida, 0 senao corresponder
}

void entrada_negada(int tentativa, char senha[]){
  printf("Acesso negado pela %da vez.\n",tentativa);
  int piscar=0;
  while(piscar<=53){//Mostra 'erro' no display 7 segmentos e após isso pisca led vermelho por 3s
    if(piscar>50){
      seg_init();
      set_leds(1,0);
      sleep_ms(500);
      set_leds(0,0);
      sleep_ms(500);
    }
    else{
      display_erro();
      sleep_ms(5);
    }
    piscar++;
  }
  reset_senha(senha);//Recoloca os valores padrao no vetor senha
}

void bloqueio_erros(){
  printf("Tres tentativas incorretas, bloqueio temporário por 10 segundos\n");
  sleep_ms(10000);
}

void leds_init(){
    gpio_init(LED_R_PIN);
    gpio_set_dir(LED_R_PIN, GPIO_OUT);

    gpio_init(LED_G_PIN);
    gpio_set_dir(LED_G_PIN, GPIO_OUT);
}

void set_leds(int red, int green){
    gpio_put(LED_R_PIN, red);
    gpio_put(LED_G_PIN, green);
}

void seg_init(){
  for(int i=0;i<7;i++){
    gpio_init(segment_pins[i]);
    gpio_set_dir(segment_pins[i],GPIO_OUT);
  }
  for(int i=0;i<4;i++){
    gpio_init(display_pins[i]);
    gpio_set_dir(display_pins[i],GPIO_OUT);
    gpio_put(display_pins[i],0);
  }
}

void show_digit(int display, int digit){
  for(int i=0;i<4;i++){
    gpio_put(display_pins[i],1);
  }
  for(int i=0;i<7;i++){
    gpio_put(segment_pins[i],digits[digit][i]);
  }
  gpio_put(display_pins[display],0);
}

void reset_senha(char senha[]){
  for (int i=0;i<TAM_SENHA;i++){//Seta o vetor senha com os valores padrões "@"
    senha[i]='@';
  }
}

void display_open(){//Palavra "OPEN"
  show_digit(3,12);
  sleep_ms(5);
  show_digit(2,13);
  sleep_ms(5);
  show_digit(1,14);
  sleep_ms(5);
  show_digit(0,15);
  sleep_ms(5);
}

void display_erro(){//Palavra "ERRO"
  show_digit(3,14);
  sleep_ms(5);
  show_digit(2,21);
  sleep_ms(5);
  show_digit(1,21);
  sleep_ms(5);
  show_digit(0,12);
  sleep_ms(5);
}

void entrada_permitida(char senha[]){
  printf("Entrada Permitida!\n");
  set_leds(0,1);//Liga Led verde
  printf("Para solicitar a senha novamente aperte '*'\n");
  while(read_keypad() != '*'){//Mostra "open" no display 7 segmentos. Apertar "*" reinicia o programa
    display_open();
  }
  reset_senha(senha);
  sleep_ms(150);
  set_leds(0,0);//Desliga led verde
}