#include "pitches.h"  // 包含音符频率定义头文件

#define SPEAKER_PIN 8   // 定义扬声器连接引脚
#define DEBOUNCE_DELAY 50  // 按键消抖延迟(毫秒)

// 按钮引脚数组（从低音到高音排列）
const uint8_t buttonPins[] = {12, 11, 10, 9, 7, 6, 5, 4};

// 对应按钮的音符频率数组（C大调音阶）
const int buttonTones[] = {
  NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_F4,  // 中音组C-F
  NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_B4, NOTE_C5   // 中音组G-B + 高音C
};

// 《一闪一闪亮晶晶》的音符和节奏
const int twinkleMelody[] = {
  NOTE_C4, NOTE_C4, NOTE_G4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_A4, NOTE_G4,
  NOTE_F4, NOTE_F4, NOTE_E4, NOTE_E4, NOTE_D4, NOTE_D4, NOTE_C4
};
const int twinkleDurations[] = {
  4, 4, 4, 4, 4, 4, 2,
  4, 4, 4, 4, 4, 4, 2
};

const int numTones = sizeof(buttonPins) / sizeof(buttonPins[0]);  // 计算按钮/音符数量
unsigned long lastPressTime = 0;  // 记录上次按键时间
uint8_t lastPressedButton = 0;   // 记录上次按下的按钮
int playMode = 0;  // 播放模式：0=按钮控制，1=自动播放

void setup() {
  // 初始化所有按钮引脚为输入模式，启用内部上拉电阻
  for (uint8_t i = 0; i < numTones; i++) {
    pinMode(buttonPins[i], INPUT_PULLUP);
  }
  
  pinMode(SPEAKER_PIN, OUTPUT);  // 初始化扬声器引脚为输出模式
  Serial.begin(9600);  // 初始化串口通信
  Serial.println("Send '0' for button control, '1' to play Twinkle Twinkle Little Star");
}

void playTwinkleTwinkle() {
  static unsigned long noteStartTime = 0;
  static int currentNote = 0;
  
  if (currentNote >= sizeof(twinkleMelody)/sizeof(twinkleMelody[0])) {
    // 曲子播放完毕
    noTone(SPEAKER_PIN);
    playMode = 0;  // 自动返回按钮控制模式
    return;
  }
  
  unsigned long currentTime = millis();
  int noteDuration = 1000 / twinkleDurations[currentNote];
  
  // 播放当前音符
  if (currentTime - noteStartTime >= noteDuration * 2) {
    // 切换到下一个音符
    noteStartTime = currentTime;
    currentNote++;
    if (currentNote < sizeof(twinkleMelody)/sizeof(twinkleMelody[0])) {
      tone(SPEAKER_PIN, twinkleMelody[currentNote], noteDuration);
    }
  }
}

void loop() {
  // 检查串口输入
  if (Serial.available() > 0) {
    int input = Serial.read();
    if (input == '0') {
      playMode = 0;
      noTone(SPEAKER_PIN);
      Serial.println("Button control mode");
    } else if (input == '1') {
      playMode = 1;
      Serial.println("Playing Twinkle Twinkle Little Star");
    }
  }

  if (playMode == 1) {
    // 自动播放模式
    playTwinkleTwinkle();
  } else {
    // 按钮控制模式
    boolean buttonActive = false;
    
    // 检测按钮状态
    for (uint8_t i = 0; i < numTones; i++) {
      if (digitalRead(buttonPins[i]) == LOW) {
        // 检测到按钮按下
        if (lastPressedButton != i + 1 || millis() - lastPressTime > DEBOUNCE_DELAY) {
          lastPressedButton = i + 1;
          lastPressTime = millis();
          
          // 播放对应音符
          tone(SPEAKER_PIN, buttonTones[i]);
          buttonActive = true;
        }
      }
    }
    
    // 如果没有按钮按下，停止播放
    if (!buttonActive) {
      lastPressedButton = 0;
      noTone(SPEAKER_PIN);
    }
  }
}