// Klasse, welche die "bin ich jetzt dran" Funktion kapselt
class TimedAction {
public:
  void init(int delay) {
    m_delay = delay;
    m_nextActiveMillis = millis();
  }
  
  void reset() {
    m_nextActiveMillis = millis();
  }

  bool isActive() {
    if (millis() < m_nextActiveMillis) 
      return false; // Aktiv-Zeitpunkt noch nicht erreicht

    // nächsten Zeitpunkt festlegen
    m_nextActiveMillis = millis() + m_delay;

    return true; // Jetzt sind wir aktiv
  }

private:
  unsigned long m_nextActiveMillis   = 0;   // Nächster Aktualisierungszeitpunkt
  int           m_delay              = 50;  // Wartezeit zwischen Anpassungen in ms
};

// Klasse, welche die Funktionalität für das Ein-/Ausblenden einer LED kapselt
class LEDFade {
public:
  void init(int pin, bool direction, int value, int delay, int stepSize) {
    // Membervariablen initialisieren
    m_pin = pin;
    m_direction = direction;
    m_value = value;
    m_stepSize = stepSize;

    m_timer.init(delay);
  
    pinMode(m_pin, OUTPUT); // Als Ausgabe-PIN festlegen
  }

  // Diese Funktion setzt einen neuen Helligkeitswert für die LED
  void setValue(int value) {
    if (value < 0)
      value = 0;
    if (value > 255)
      value = 255;
    m_value = value;
    // Quadratische Funktion verwenden, um gleichmäßig die 
    // Helligkeit der LED zu erhöhen
    // v(x) = x² * 255 / 255² = x²/255
    analogWrite(m_pin, m_value*m_value/255);
  }

  void fade() {
    // Fehlerbehandlung
    if (m_pin == 0)
      return; 

    if (!m_timer.isActive())
      return; // sind gerade nicht aktiv

    // wenn wir die Helligkeit erhöhen
    if (m_direction) {

      m_value += m_stepSize;
      // am oberen Ende begrenzen und Richtung wechseln
      if (m_value >= 255) {
        m_value = 255;
        m_direction = false; // ab jetzt dunkler werden
      }
      
    }
    else {
      // sonst, wenn wir die Helligkeit reduzieren

      m_value -= m_stepSize;
      // am unteren Ende begrenzen und Richtung wechseln
      if (m_value <= 0) {
        m_value = 0;
        m_direction = true; // ab jetzt heller werden
      }

    }
    // Neuen Helligkeitswert setzen
    setValue(m_value);
  }


private:
  int         m_pin                = 0;        // PIN der LED
  bool        m_direction          = true;     // true -> Helligkeit erhöhen
  int         m_value              = 0;        // Aktuelle Helligkeit
  int         m_stepSize           = 1;        // Schrittgröße

  TimedAction m_timer;                         // Enthält die "bin ich dran" Funktionalität
};


// Variablen für die beiden LEDs
LEDFade led1;
LEDFade led2;

void setup() {
  // die Klassenvariablen mit den jeweiligen Parametern initialisieren
  
  // PIN 9: anfänglich aufblenden, Startwert 0, 250 ms Wartezeit, und
  //         25er Schritte machen
  led1.init(9, true, 0, 250, 25);  
  
  // PIN 10 etwas anders konfiguriert
  led2.init(10, false, 255, 30, 5);
}


// die Hauptschleife ist nun sehr schön aufgeräumt und minimalistisch
void loop() {
  led1.fade();
  led2.fade();
}