#include <FastLED.h>
#include "FFT.h"

#define WIDTH 32                            //Ширина матрицы
#define HEIGHT 16                           //Высота матрицы
#define LED_PIN 13                          //Пин подключения матрицы на ардуино
#define BUTTON_PIN 3                        //Пин подключения кнопки на ардуино
#define MIC_PIN A4                          //Пин подключения микрофона на ардуино
#define BRT_PIN A0                          //Пин подключения потенциометра на ардуино
#define NUM_LEDS (WIDTH * HEIGHT)           //Общее количество светодиодов

char ALGORITHM = 1;                         //1 - Интерполяция
char MODE = 1;                              //Режим
char lenPush = 0;                           //Длина нажатия

CRGB leds[NUM_LEDS];                        //Массив для светодиодов

unsigned char old_brightness = 0;           //Яркость
long int coeff = 0;                         //Коэффициент выравнивания осцилограммы на матрице

void setup() {
  FastLED.addLeds<WS2811, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(analogRead(BRT_PIN) * 0.25);
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {       //Очистка матрицы
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      leds[XY(i, j)] = CRGB(0, 0, 0);
    }
  }
  FastLED.show();

  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

  pinMode(MIC_PIN, INPUT);

  Serial.begin(9600);

  for (char i = 0; i < 100; i++) {          //Находим сумму первых 100 показаний
    coeff += analogRead(MIC_PIN);
  }
  coeff = coeff / 100;                      //Определяем среднее значение
  coeff = coeff / (1024 / HEIGHT);          //Масштабируем среднее значение к высоте матрицы 
  coeff = HEIGHT / 2 - coeff;               //Находим остаток до половины высоты матрицы
}

void Interpolation() {
  char rise = round(analogRead(MIC_PIN) * (HEIGHT / 1024.0) + coeff);
  if (rise > 15)
    rise = 15;
  
  char old_rise = -1;
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {
    if (leds[XY(i, 1)] == CRGB(0, 255, 0)) {
      old_rise = i;
      break;
    }
  }
  if (old_rise = -1)
    old_rise = rise;

  char new_rise = 0;
  if (rise < old_rise) {
    if (abs(rise - old_rise) < HEIGHT / 6)
      new_rise = old_rise - 1;
    else if (abs(rise - old_rise) < HEIGHT / 3)
      new_rise = old_rise - 2;
    else
      new_rise = old_rise - 3;
  }
  else if (rise == old_rise)
    new_rise = old_rise;
  else {
    if (abs(rise - old_rise) < HEIGHT / 6)
      new_rise = old_rise + 1;
    else if (abs(rise - old_rise) < HEIGHT / 3)
      new_rise = old_rise + 2;
    else
      new_rise = old_rise + 3;
  }
  leds[XY(new_rise, 0)] = CRGB(0, 255, 0);

  if (MODE == 2) {
    for (char i = 0; i < new_rise; i++)
      leds[XY(i, 0)] = CRGB(0, 255, 0);
  }
}

void FFT() {
  FFT(data, 64, 100);
  for (char i = 0; i < 5; i++)
    Serial.println(f_peaks[i]);
    //leds[XY(f_peaks[i], i)] = CRGB(0, 255, 0);
}

int XY(char x, char y) {                    //Функция преобразования координат
  //Для wokwi
  if (y < 16)
	  return ((16 - x) * 16  - (16 - y));
  else
    return ((16 - x) * 16  - (16 - y)) + 16 * 15;
  //Для реальной матрицы
  /*if (y % 2 == 0)
	  return (y * HEIGHT  + (HEIGHT - x - 1));
  return (y * HEIGHT  + x);*/
}

void NewBrightness() {                      //Изменение яркости
  unsigned char new_brightness = analogRead(BRT_PIN) * 0.25;
  if (abs(new_brightness - old_brightness) > 3) {
    FastLED.setBrightness(new_brightness);
    old_brightness = new_brightness;
    FastLED.show();
  }
}

void SetNextAlgorithm() {                   //Смена алгоритма
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      leds[XY(i, j)] = CRGB::Black;
    }
  }

  if (ALGORITHM == 1)
    ALGORITHM = 2;
  else if (ALGORITHM == 2)
    ALGORITHM = 3;
  else if (ALGORITHM == 3) {
    ALGORITHM = 1;
  }
}

void SetNextMode() {                        //Смена режима
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      leds[XY(i, j)] = CRGB::Black;
    }
  }

  if (MODE == 1) {
    MODE = 2;
  }
  else if (MODE == 2) {
    MODE = 1;
  }
}

void loop() {
  if (digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW)
    lenPush += 1;
  else if (digitalRead(BUTTON_PIN) != LOW && lenPush != 0) {
    if (lenPush < 10)
      SetNextMode();
    else
      SetNextAlgorithm();
    lenPush = 0;
  }
  
  NewBrightness();

  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {       //Сдвиг матрицы вправо
    for (char j = WIDTH - 1; j != 0; j--) {
      leds[XY(i, j)] = leds[XY(i, j - 1)];
      leds[XY(i, j - 1)] = CRGB(0, 0, 0);
    }
  }

  if (ALGORITHM == 1)
    Interpolation();
  else if (ALGORITHM == 1)
    FFT();

    //leds[XY(rise, 0)] = CRGB(0, 255, 0);

  FastLED.show();
  //delay(10);
}