#include <Adafruit_NeoPixel.h>

Adafruit_NeoPixel pixels1(16, 8, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel pixels2(16, 9, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel pixels3(16, 10, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
Adafruit_NeoPixel pixels4(16, 11, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

#define buzPin 15

int chastota[3] = {50, 100, 200};

const int TRIG_PINS[] = {17, 19, 18};
const int ECHO_PINS[] = {6, 7, 5};

uint8_t RGB[3];

// Конфигурация регистров гистограмм
int BAR_PINS[3][3] = { // DS, SHCP (Clock), STCP (Latch)
  {23, 27, 25},  // Красный гистограмма
  {53, 49, 51},   // Синий гистограмма
  {39, 35, 37}  // Зеленый гистограмма
};

// Параметры системы
const float MAX_DISTANCE = 20.0;
const int NUM_LEDS = 16;
const int BAR_SEGMENTS = 10;

bool zajugalka[3][16];

void setup() {
  pixels1.begin();
  pixels2.begin();
  pixels3.begin();
  pixels4.begin();
  // Инициализация датчиков расстояния
  for(int i = 0; i < 3; i++) {
    pinMode(TRIG_PINS[i], OUTPUT);
    pinMode(ECHO_PINS[i], INPUT);
    digitalWrite(TRIG_PINS[i], LOW);
  }
  
  // Инициализация регистров гистограмм
  for(int i = 0; i < 3; i++) {
    for(int j = 0; j < 3; j++) {
      pinMode(BAR_PINS[i][j], OUTPUT);
      digitalWrite(BAR_PINS[i][j], LOW);
    }
    clearZajugalka(zajugalka[i]);
    writeZajugalka(zajugalka[i], i);
  }
  
  // Инициализация пьезодинамика
  pinMode(buzPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  byte s = 0;
  for(int i = 0; i < 3; i++) {
    float distance = measureDistance(i);
    int brightness = 0;
    int segments = 0;

    if(distance <= MAX_DISTANCE) {
      s++;
      if (distance < 2.0) {
        distance = 2;
      }
      brightness = map(distance, MAX_DISTANCE, 2, 1, 255);
      segments = map(brightness, 1, 255, 1, BAR_SEGMENTS);
      RGB[i] = brightness;
      updateZajugalk(zajugalka[i], segments);
    }
    else {
      RGB[i] = 0;
      clearZajugalka(zajugalka[i]);
    }
    writeZajugalka(zajugalka[i], i);
  }
  updateRGB();
  playTone(s);

}

void writeZajugalka(bool zajugalka[16], byte color) {
  digitalWrite(BAR_PINS[color][2], LOW);

  for (int i = 0; i < 16; i++) {
    digitalWrite(BAR_PINS[color][1], LOW);
    digitalWrite(BAR_PINS[color][0], zajugalka[i]);
    digitalWrite(BAR_PINS[color][1], HIGH);
  }

  digitalWrite(BAR_PINS[color][2], HIGH);
}

void clearZajugalka(bool zajugalka[16]) {
  for (int i = 15; i >= 0; i--) {
    zajugalka[i] = LOW;
  }
}

void updateZajugalk(bool zajugalka[16], uint8_t len) {
  for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
    zajugalka[i] = HIGH;
  }
  for (int i = len; i < 16; i++) {
    zajugalka[i] = LOW;    
  }
}

float measureDistance(int sensor) {
  digitalWrite(TRIG_PINS[sensor], HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG_PINS[sensor], LOW);
  
  long duration = pulseIn(ECHO_PINS[sensor], HIGH, 30000);
  return duration > 0 ? (duration * 0.0343) / 2 : MAX_DISTANCE + 1;
}

void updateRGB() {
  for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    pixels1.setPixelColor(i, RGB[0], RGB[1], RGB[2]);
    pixels1.show();
  }
  for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    pixels2.setPixelColor(i, RGB[0], RGB[1], RGB[2]);
    pixels2.show();
  }
  for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    pixels3.setPixelColor(i, RGB[0], RGB[1], RGB[2]);
    pixels3.show();
  }
  for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    pixels4.setPixelColor(i, RGB[0], RGB[1], RGB[2]);
    pixels4.show();
  }
}

void playTone(byte s) {
  if (s > 0) {
    tone(buzPin, chastota[s - 1], 50);
  }
  else {
    noTone(buzPin);
  }
}