//подключение заголовочных файлов Ardoino.h, string, iostream
#include <Arduino.h>
#include <string>
#include <iostream>
//подключаем заголовочный файл array для использования массивов 
#include <array>

/*Определяем глобальную переменную button_push_number
для подсчета числа нажатий кнопки*/
int button_push_number;

/*Определяем константу led_pin указывающую номер пина,
которому подключается светодиод и присваиваем ей значение 39
по номеру пина */
const int led_pin = 39;

/*Определяем константу buitton_pin указывающую номер пина,
которому подключается светодиод и присваиваем ей значение 18
по номеру пина */
const int button_pin = 18;

// мощность свечения
int power = 4096;

// буффер для приема сообщений
std::string message = "";

/*Определяем константу buffer_size указывающую число последних значений,
передаваемых в порт и сохраняемых в буфере. По заданию buffer_size = 4*/
const int  buffer_size = 4;

/*Определим переменную time_count,в которую будем записывать интервалы врвемени
для отсчета 20 секунд с момента предыдущего вывода*/
float time_count;

//Инициализируем массив, в который будем записывать содержимое порта
std::array <int, buffer_size> mylist;

//инициализация переменной, указывающей состояние светодиода
//false - погашен; true - горит
bool light_on = false;

//определяем переменную - счетчик ячеек для задания кольцевого буфера
int num_curr = 0;

//определяем переменную - номер ячейки для записи принимаемого значения
int num_cell = 0;

//определяем локальную переменную ms, в которой записано время, прошедшее с момента запуска программы
float ms;

//определяем переменную, которую будем использовать в виде буфера для записи элементов
//int var_buffer;

/*Функция setup, устанавливающая пин 39 в состояние вывода,
пин 18 в состояние ввода,  
начальное значение переменной light_on false (кнопка не нажата),
начальное значение переменной ms_button зададим равное 0, 
начальное значение time_count зададим равное 0
а также выполняющая инициализацию порта*/
void setup() {
  //установка вывода контроллера  с номером led_pin в состояние вывода OUTPUT
  pinMode(led_pin, OUTPUT);

  //установка вывода контроллера  с номером button_pin в состояние вывода INPUT
  pinMode(button_pin, INPUT);

  //установка начального значения переменной time_count в 0
  time_count = 0;

  /*установка начального значения переменной light_on в состояние False
  cветодиод не горит*/ 
  light_on = false;

  //инициализация порта
  Serial.begin(115200);
}

/*Процедура выполняет управление светодиодом, подключенным к пину 39.
выполняется считывание информации из последовательного порта, 4 значения вводятся с клавиатуры и 
записываются в ячейки памяти массива mylist с номером num_curr. счетчик num_curr увеличивается на 1 
После достижения значения buffer_size обеспечивается запись в данных последнюю ячейку.
Перед этим происходит циклическая перезапись элементов ячейки с номером i+1 в ячейку сномером i
и цикл повторяется
Выполняется проверка состояния пина 19 после нажатия кнопки (подключенной к пину 18) 
загорается светодиод с интенсивностью, вводимой с клавиатуры и хранящейся в переменной power
После этого светодиод горит в течение 1с с заданной интенсивностью и происходит изменение 
переменной состояния light_on в значение false . при этом на пин 39 выдается команда на подачу 
низкого уровня напряжения интенсивность 0*/

void loop() {
  //проверка достижения значения переменной num_cur значения buffer_size
  if (num_curr >= buffer_size)
  {
    //записываем данные в ячейку массива с номером 3
    num_cell = buffer_size - 1;
  }
  else
  {
    //в противном случае записываем данные в текущую ячейку
    num_cell = num_curr;
  }

  // читаем данные из серийного порта
  if (Serial.available() > 0) 
  {
    //очистка строки
    message = "";

    /*выполнение процедуры чтения из порта с задержкой 500 мс*/
    while(Serial.available() > 0)
    {
      message += std::string(1, char(Serial.read()));
      delay(500);
    }

    // конвертация значения из string в тип int
    power = std::stoi(message);
    
    //вывод переменной power в терминал
    Serial.print("Recieved: power = ");
    Serial.println(power);
    
    //подготовим массив для записи
    if (num_curr >= buffer_size)
    {
      for (int i = 0; i < buffer_size - 1; ++i)
      {
        /*Serial.println(i);
        Serial.println("до перезаписи");
        Serial.println(mylist[i]);
        Serial.println(mylist[i+1]);*/

        mylist.at(i) = mylist.at(i + 1);
        
        /*Serial.println("после перезаписи");
        Serial.println(mylist[i]);
        Serial.println(mylist[i+1]);*/
      }
    }
    //запись переменной power в массив в ячейку с номером num_curr*/
    mylist[num_cell] = power; 
    /*вывод сообщения о записи
    Serial.print("записано в ячейку ");
    Serial.print(num_cell);
    Serial.print(" значение ");
    Serial.println(mylist[num_cell]);*/
    
    //увеличение счетчика num_curr на 1
    ++num_curr;   
  }
  
  /*записываем в переменную ms время, прошедшее с момента запуска программы, полученное 
  с помощью функции milis*/
  ms = millis();

  /*проверка состояния переменной button pin  и 
  присвоение переменной ight_on значения True 
  если значение button_pin равно True (нажата кнопка)*/
  if(digitalRead(button_pin) == HIGH)
  {
    light_on = true;
  }

  /*проверка состояния переменной light_on
  в значении true зажигается светодиод и задается интенсивность свечения 
  с помощью параметра power. устанавливается значение времени горения 
  с помощью функции delay в 1000 мс (1с)
  при значении light on равном False передается 0 и светодиод не горит*/
  if(light_on == true)
  {
    light_on = false;
    analogWrite(led_pin, power);
    delay(1000);
  }
  else{
    analogWrite(led_pin, 0);
  }

  /*процедура вывода содержимого буфера по прошествии 20 с
  выполняется проверка разности значений переменной ms и time_count
  в случае выполнения условия выполняется вывод сообщения, 
  а переменной time_count присваивается текущее значение переменной ms
  далее с помощью цикла for выводится содержимое массива mylist*/
  if ((ms - time_count) >= 20000)
  {
    Serial.println("Прошло 20 c.");
    time_count = ms;
    for (int i = 0; i < buffer_size; ++i)
    {
      Serial.print( mylist[i] );
      Serial.println();
    }
  }
}