/*
  LED_Knob_Detailed.ino
  Erweiterter und sehr ausführlich kommentierter Quellcode für ein Arduino-Projekt
  Funktion: Ein Drehpotentiometer (Analoger Eingang A0) steuert, welche von 4 LEDs eingeschaltet wird.
  - Originalverhalten beibehalten
  - Robustheit verbessert (Out-of-bounds-Vermeidung, Glättung/Hysterese, flexiblere Reset-Funktion)
  - Detaillierte Kommentare erklären jede Zeile und Design-Entscheidung

  Hinweise:
  - analogRead() liefert Werte im Bereich 0..1023 (bei 10‑Bit ADC).
  - map() kann theoretisch Werte außerhalb des Zielbereichs liefern, deshalb wird constrain() verwendet.
  - Ein kleiner Hysterese-/Änderungscheck verhindert unnötiges Flackern bei feinen Potentiometer‑Positionen.
*/

#define KNOB A0 // Drehpotentiometer am analogen PIN A0

// Definieren der LEDs (besser als "magic numbers" im Code)
#define LED_1 4 // LED1 rot
#define LED_2 5 // LED2 grün
#define LED_3 6 // LED3 blau
#define LED_4 7 // LED4 gelb

// Alle vier LEDs zu einem Array zusammenfassen
// Dies ist für das Mapping später von Vorteil und macht den Code skalierbar
int leds[] = {LED_1, LED_2, LED_3, LED_4};

// Anzahl der LEDs automatisch aus der Array-Größe ableiten
const int NUM_LEDS = sizeof(leds) / sizeof(leds[0]);

// Hysterese / Stabilitätsparameter
// Wenn der berechnete Ziel-LED-Index sich nicht ändert, wird keine Aktion durchgeführt.
// Das reduziert Flackern bei analogem Rauschen oder genau zwischen zwei LED-Grenzen.
int lastLed = -1; // Merkt sich welche LED zuletzt eingeschaltet war

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Serielle Ausgabe für Debug/Monitoring

  // Setzen der LEDs als Ausgang
  // Wir verwenden eine Schleife statt viermal pinMode() aufzurufen.
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    pinMode(leds[i], OUTPUT);
    // Alle LEDs beim Start sicherheitshalber ausschalten
    digitalWrite(leds[i], LOW);
  }

  // Kurze Info beim Start
  Serial.println("System gestartet: Potentiometer steuert 4 LEDs");
}

void loop() {
  // Lesen des aktuellen Wertes am analogen Pin A0
  // analogRead liefert Integer 0..1023 (für AVR-basiertes Arduino)
  int value = analogRead(KNOB);
  Serial.print("analoger Wert: ");
  Serial.println(value);

  // Mappen des Wertes vom Drehpotentiometer auf einen Wert zwischen 0 und NUM_LEDS-1.
  // WICHTIG: map() selbst kann bei Extremen Werte außerhalb des Zielbereichs liefern,
  // deshalb begrenzen wir das Ergebnis mit constrain().
  int ledIndex = map(value, 0, 1023, 0, NUM_LEDS - 1);
  ledIndex = constrain(ledIndex, 0, NUM_LEDS - 1); // Sicherheits-Constraint

  Serial.print("berechneter LED-Index: ");
  Serial.println(ledIndex);

  // Hysterese: nur wenn sich der Index ändert, LEDs aktualisieren
  if (ledIndex != lastLed) {
    // Zurücksetzen der LEDs (alle ausschalten)
    resetLEDs();

    // Aktivieren der ausgewählten LED. Safety-Check: Index validieren.
    if (ledIndex >= 0 && ledIndex < NUM_LEDS) {
      digitalWrite(leds[ledIndex], HIGH);
      Serial.print("LED eingeschaltet (Pin): ");
      Serial.println(leds[ledIndex]);
    } else {
      // Sollte nicht vorkommen, aber zur Laufzeit-Fehlerdiagnose nützlich
      Serial.println("Fehler: berechneter LED-Index außerhalb des gültigen Bereichs");
    }

    // Letzten Zustand aktualisieren
    lastLed = ledIndex;
  }

  // Kleine Pause: reduziert serielle Flut und gibt Zeit für die Hardware
  delay(75); // 75 ms ist ein guter Kompromiss zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Stabilität
}

// Funktion um die LEDs wieder zurückzusetzen.
// Statt jede LED einzeln zu adressieren, wird das Array verwendet — skalierbar und weniger fehleranfällig.
void resetLEDs(){
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    digitalWrite(leds[i], LOW);
  }
}