// 定义时间记录数组（用于20个LED的闪烁计时） / 
// Array für Zeitstempel von 20 LEDs definieren
unsigned long t[20];  

// 定义闪烁模式变量 / Modusvariable definieren
int blinkMode = 1;  // 默认模式1：所有灯随机闪烁
unsigned long lastSerialTime = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);  // 初始化串口通信 / Serielle Kommunikation initialisieren
  Serial.println("LED闪烁控制模式选择:");  // 提示信息
  Serial.println("输入1: 所有灯随机闪烁");
  Serial.println("输入2: 从左往右跑马灯");
  Serial.println("输入3: 从右往左跑马灯");
  
  // 初始化板载LED（引脚13） / Board-LED (Pin 13) initialisieren
  pinMode(13, OUTPUT);
  
  // 初始化所有LED引脚并记录初始时间 / 
  // Alle LED-Pins initialisieren und Startzeit speichern
  for(int ledid = 0; ledid < 20; ledid++) {
    pinMode(ledid, OUTPUT);  // 设置引脚为输出模式 / Pin als Ausgang setzen
    t[ledid] = millis();     // 记录当前时间戳 / Zeitstempel speichern
  }
}

// LED闪烁控制函数 / LED-Blinkfunktion
// 参数：ledid - LED编号 (0-19)
//       interval - 闪烁间隔（毫秒） / Blinkintervall (ms)
void ledblink(int ledid, int interval) {
  if (millis() - t[ledid] >= interval) {
    digitalWrite(ledid, !digitalRead(ledid));  // 切换LED状态
    t[ledid] = millis();  // 更新最后切换时间
  }
}

// 跑马灯效果函数 / Lauflicht-Funktion
// 参数：direction - 方向 (1=从左到右, -1=从右到左)
void runningLight(int direction) {
  static unsigned long lastRunTime = 0;
  static int currentLED = 0;
  const int runInterval = 100;  // 跑马灯速度
  
  if (millis() - lastRunTime >= runInterval) {
    // 关闭所有LED / Alle LEDs ausschalten
    for(int i=0; i<20; i++) digitalWrite(i, LOW);
    
    // 计算下一个要点亮的LED / Nächste LED berechnen
    currentLED += direction;
    if(currentLED < 0) currentLED = 19;
    if(currentLED > 19) currentLED = 0;
    
    // 点亮当前LED / Aktuelle LED einschalten
    digitalWrite(currentLED, HIGH);
    lastRunTime = millis();
  }
}

void loop() {
  // 检查串口输入 / Serielle Eingabe prüfen
  if (Serial.available() > 0) {
    char input = Serial.read();
    if (input >= '1' && input <= '3') {
      blinkMode = input - '0';  // 更新闪烁模式
      // 模式切换时关闭所有LED / Bei Moduswechsel alle LEDs ausschalten
      for(int i=0; i<20; i++) digitalWrite(i, LOW);
      Serial.print("已切换到模式: ");
      Serial.println(blinkMode);
    }
  }

  // 根据模式执行不同效果 / Je nach Modus unterschiedliche Effekte ausführen
  switch(blinkMode) {
    case 1:  // 模式1：所有灯随机闪烁
      for(int ledid = 0; ledid < 20; ledid++) {
        int blinkInterval = random(ledid, 2000 * (ledid+1));
        ledblink(ledid, blinkInterval);
      }
      break;
      
    case 2:  // 模式2：从左往右跑马灯
      runningLight(1);
      break;
      
    case 3:  // 模式3：从右往左跑马灯
      runningLight(-1);
      break;
  }
}