from machine import Pin, I2C, PWM
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd
import utime

# ===================== 硬件配置 =====================
# 1. 引脚定义
BUZZER_PIN = 32  # 蜂鸣器PWM引脚
LED_PIN = Pin(25, Pin.OUT, value=0)  # LED引脚（初始熄灭）
# 按键引脚（内部上拉，按下接GND）
BTN_HOUR_PLUS = Pin(18, Pin.IN, Pin.PULL_UP)  # 黑色按钮（小时+）
BTN_MIN_PLUS = Pin(19, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # 蓝色按钮（分钟+）
BTN_SEC_PLUS = Pin(17, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # 红色按钮（秒+5）
BTN_START_PAUSE = Pin(26, Pin.IN, Pin.PULL_UP)# 灰色按钮（开始/暂停）
BTN_CLEAR_STOP = Pin(27, Pin.IN, Pin.PULL_UP) # 绿色按钮（清空/停止）

# 2. LCD1602 I2C初始化
I2C_ADDR = 0x27  # LCD默认地址，无显示改0x3F
TOTAL_ROWS = 2   # LCD行数
TOTAL_COLS = 16  # LCD列数
i2c = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)  # ESP32 I2C1引脚
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, TOTAL_ROWS, TOTAL_COLS)

# ===================== 音乐配置 =====================
# 简谱1-7对应C调频率（0=休止符）
NOTE_FREQ = {
    0: 0,    # 休止符（仅标记，不设freq=0）
    1: 523,  # Do
    2: 587,  # Re
    3: 659,  # Mi
    4: 698,  # Fa
    5: 784,  # Sol
    6: 880,  # La
    7: 988   # Si
}
# 用户指定的旋律
MUSIC = [1,1,5,5,6,6,5,0,
         5,5,4,4,3,3,2,0,
         5,5,4,4,3,3,2,0,
         1,1,5,5,6,6,5,0,
         4,4,3,3,2,2,1,0]
NOTE_DURATION = 300  # 每个音符时长（毫秒）

# ===================== 全局变量 =====================
target_hour = 0    # 设置的目标小时
target_min = 0     # 设置的目标分钟
target_sec = 0     # 设置的目标秒
remain_hour = 0    # 倒计时剩余小时
remain_min = 0     # 倒计时剩余分钟
remain_sec = 0     # 倒计时剩余秒
is_running = False # 倒计时运行状态
is_playing = False # 音乐播放状态
last_millis = 0    # 倒计时计时基准
# 蜂鸣器PWM初始化（freq=1合法，duty=0静音）
buzzer_pin = Pin(BUZZER_PIN)
buzzer = PWM(buzzer_pin, freq=1, duty=0)

# ===================== 辅助函数 =====================
# 更新LCD显示内容
def update_display():
    lcd.clear()
    lcd.set_cursor(0, 0)
    # 运行中显示剩余时间，否则显示目标时间
    show_h = remain_hour if is_running else target_hour
    show_m = remain_min if is_running else target_min
    show_s = remain_sec if is_running else target_sec
    lcd.print(f"Time: {show_h}:{show_m}:{show_s}")

# 按键检测（消抖，返回True表示按键有效按下）
def check_button(btn):
    if btn.value() == 0:
        utime.sleep_ms(100)  # 消抖延时
        if btn.value() == 0:
            while btn.value() == 0:  # 等待按键松开
                utime.sleep_ms(20)
            return True
    return False

# 播放音乐（同步点亮LED）
def play_music():
    global is_playing
    is_playing = True
    LED_PIN.value(1)  # 播放音乐时LED常亮
    for note in MUSIC:
        # 绿色按钮可中途停止音乐
        if check_button(BTN_CLEAR_STOP) or not is_playing:
            break
        target_freq = NOTE_FREQ[note]
        if target_freq == 0:  # 休止符：仅关闭占空比（静音）
            buzzer.duty(0)
        else:  # 播放音符：设置频率+打开占空比
            buzzer.freq(target_freq)
            buzzer.duty(512)  # 占空比50%（音量适中）
        utime.sleep_ms(NOTE_DURATION)
    # 播放结束/停止后，关闭蜂鸣器和LED
    buzzer.duty(0)
    LED_PIN.value(0)
    is_playing = False

# 初始化外设
def setup():
    LED_PIN.value(0)       # 初始熄灭LED
    buzzer.duty(0)         # 初始静音蜂鸣器
    lcd.clear()            # 清空LCD
    lcd.backlight = True   # 开启LCD背光
    lcd.print("Time: 0:0:0")  # 初始显示
    print("系统启动，等待按键...")

# ===================== 主逻辑 =====================
def main():
    setup()
    while True:
        # 1. 绿色按钮（最高优先级：强制停止所有）
        if check_button(BTN_CLEAR_STOP):
            # 声明要修改的全局变量
            global target_hour, target_min, target_sec, remain_hour, remain_min, remain_sec
            global is_running, is_playing
            # 重置所有时间和状态
            target_hour = target_min = target_sec = 0
            remain_hour = remain_min = remain_sec = 0
            is_running = False
            is_playing = False
            # 强制关闭蜂鸣器和LED
            buzzer.duty(0)
            LED_PIN.value(0)
            # 更新显示并提示
            update_display()
            print("强制停止！所有功能已重置")
            continue  # 跳过后续逻辑，确保停止生效

        # 2. 音乐播放中仅响应绿色按钮
        if is_playing:
            continue

        # 3. 时间设置按键（黑色/蓝色/红色）
        # 黑色按钮：小时+1
        if check_button(BTN_HOUR_PLUS):
            global target_hour
            target_hour += 1
            print(f"小时+1 → 当前：{target_hour}")
            update_display()

        # 蓝色按钮：分钟+1（自动进位）
        if check_button(BTN_MIN_PLUS):
            global target_min
            target_min += 1
            if target_min >= 60:
                target_hour += 1
                target_min = 0
            print(f"分钟+1 → 当前：{target_min}")
            update_display()

        # 红色按钮：秒+5（自动进位）
        if check_button(BTN_SEC_PLUS):
            global target_sec
            target_sec += 5
            if target_sec >= 60:
                target_min += target_sec // 60
                target_sec = target_sec % 60
                if target_min >= 60:
                    target_hour += target_min // 60
                    target_min = target_min % 60
            print(f"秒+5 → 当前：{target_sec}")
            update_display()

        # 4. 灰色按钮：开始/暂停倒计时
        if check_button(BTN_START_PAUSE):
            global is_running, remain_hour, remain_min, remain_sec, last_millis
            is_running = not is_running
            if is_running:
                # 同步剩余时间为目标时间
                remain_hour = target_hour
                remain_min = target_min
                remain_sec = target_sec
                last_millis = utime.ticks_ms()
                print(f"倒计时启动 → {remain_hour}:{remain_min}:{remain_sec}")
            else:
                print("倒计时暂停")
            update_display()

        # 5. 倒计时逻辑（非阻塞计时）
        if is_running:
            current_millis = utime.ticks_ms()
            # 每1秒更新一次倒计时
            if utime.ticks_diff(current_millis, last_millis) >= 1000:
                last_millis = current_millis
                global remain_sec, remain_min, remain_hour
                remain_sec -= 1
                # 秒借位
                if remain_sec < 0:
                    remain_sec = 59
                    remain_min -= 1
                    # 分钟借位
                    if remain_min < 0:
                        remain_min = 59
                        remain_hour -= 1
                        # 小时借位（倒计时结束）
                        if remain_hour < 0:
                            remain_hour = remain_min = remain_sec = 0
                            is_running = False
                            print("倒计时结束！开始播放音乐...")
                            play_music()  # 触发音乐播放
                update_display()

# ===================== 启动程序 =====================
if __name__ == "__main__":
    main()