/*


volatile указывает компилятору, что переменная может измениться в любой момент

внутри функции прерывания (ISR) категорически нельзя делать долгие паузы или 
использовать delay().

Прерывание должно быть молниеносным: микроконтроллер бросает все дела, заходит 
в функцию прерывания, выполняет её за микросекунды и возвращается к основной 
программе. Если заставить его ждать 10 секунд внутри прерывания, зависнет вся 
система (даже таймеры, отвечающие за delay(), перестанут нормально работать).

Правильный подход: в прерывании мы только меняем состояние (ставим «флажок»), а в 
основном цикле loop(), увидев этот флажок, включаем сирену на 10 секунд.





Что делает attachInterrupt под капотом?

Для пина 2 (PD2 / INT0) используются три ключевых механизма:

1) Регистр EICRA (External Interrupt Control Register A): Определяет, по какому 
событию сработает прерывание. Установив биты ISC01 = 1 и ISC00 = 0, 
мы говорим МК реагировать на спад сигнала (FALLING), то есть момент нажатия кнопки.

2) Регистр EIMSK (External Interrupt Mask Register): Это локальный переключатель. 
Установив бит INT0 в единицу, мы включаем отслеживание прерываний именно на 
втором пине.

3) Функция sei() (Set Global Interrupt Flag): Это главный рубильник (регистр SREG).
Разрешает микроконтроллеру в принципе обрабатывать прерывания.

4) Вектор прерывания ISR(INT0_vect): Это аналог функции triggerAlarm() из первого 
примера. Это блок кода, куда МК прыгнет при срабатывании прерывания.


В коде мы включили внутренний подтягивающий резистор 
(PORTD |= (1 << PD2);), поэтому внешний резистор нам не нужен.

Процессор Arduino Uno — 8-битный. Он читает uint8_t (8 бит / 1 байт) за один такт. 
Прерывание физически не успеет вклиниться и сломать данные в процессе чтения
 (что легко может произойти с двухбайтным int, который читается за два такта)












I2C это протокол связи, который позволяет микроконтроллеру общаться с кучей разных датчиков и экранов,
используя всего два провода (плюс питание и земля)


1) SDA (Serial Data): По этому проводу передаются сами данные (нули и единицы). 
На Arduino это пин A4.

2) SCL (Serial Clock): Это провод синхронизации (тактовый сигнал). Он задает ритм, 
чтобы устройства понимали, где заканчивается один бит и начинается другой.
На Arduino это пин A5.

3) Arduino выступает в роли «Мастера». Она управляет шиной, задает ритм (SCL) и решает,
к кому обратиться. Дисплей выступает в роли «Раба» — он слушает шину и отвечает только тогда, 
когда Мастер называет его адрес.

4) Адресация: Поскольку на двух проводах может висеть сразу 10-20 устройств, 
у каждого есть свой уникальный адрес. Дисплей 1602 с модулем I2C обычно имеет адрес 0x27 или 0x3F.

Модуль I2C работает как переводчик: он получает команды по двум проводам I2C от Arduino
и сам «дергает» нужные ножки дисплея


1) <Wire.h> Подключаем встроенную библиотеку Arduino для работы с шиной I2C
2) #include <LiquidCrystal_I2C.h>: Библиотека, которая знает, какие именно команды нужно отправить
по I2C (через Wire), чтобы дисплей 1602 очистился, включил подсветку или напечатал букву.
3) #include <avr/interrupt.h>:  Она дает нам доступ к функции sei() (разрешение прерываний) и 
макросу ISR (обработчик прерывания).


LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2)
Мы создаем объект с именем lcd. В скобках передаем настройки: 0x27 — адрес I2C-модуля на шине,
16 — количество символов в строке, 2 — количество строк.

volatile uint8_t show_message = 0;: Создаем 8-битную беззнаковую переменную-флаг


просим библиотеку отправить по I2C серию команд для инициализации матрицы экрана и
включения светодиода подсветки






TWI Control Register) — Регистр управления:
Это главный пульт управления шиной. С помощью его битов мы отдаем команды аппаратуре. Самые важные биты в нем:

TWEN (TWI Enable): Включает сам аппаратный модуль.
TWSTA (START Condition): Приказывает МК захватить шину и сгенерировать сигнал СТАРТ.
TWSTO (STOP Condition): Приказывает отпустить шину и сгенерировать СТОП.
TWINT (TWI Interrupt Flag): Самый хитрый бит. Когда МК заканчивает любое действие (например, закончил отправку 1 байта), этот флаг поднимается в 1, и модуль замирает. 
Чтобы модуль продолжил работу, программист должен записать в этот бит 1 (да, именно единицу для сброса — так устроено железо AVR).


TWDR (TWI Data Register) — Регистр данных:
Если мы хотим отправить байт на дисплей,
мы записываем его в TWDR, а затем дергаем регистр управления TWCR, чтобы начать передачу. 
Если мы читаем данные с датчика, то после получения байта мы забираем его из этого же регистра TWDR


*/















#include <avr/interrupt.h> 

volatile uint8_t show_message = 0;

// ==========================================
// 1. УПРОЩЕННЫЙ, НО ПРАВИЛЬНЫЙ I2C
// ==========================================
void lcd_nibble(uint8_t val) {
  // 1. СТАРТ
  TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN);
  while (!(TWCR & (1 << TWINT))); 
  
  // 2. АДРЕС ЭКРАНА (0x27 сдвинутый влево = 0x4E)
  TWDR = 0x4E;
  TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
  
  // 3. ОТПРАВЛЯЕМ ДАННЫЕ (EN = 1)
  // 0x0C - это бит подсветки(0x08) + бит EN(0x04)
  TWDR = val | 0x0C; 
  TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
  
  // 4. ОТПРАВЛЯЕМ ТЕ ЖЕ ДАННЫЕ (EN = 0)
  // 0x08 - это только бит подсветки (EN упал в ноль, буква "защелкнулась")
  TWDR = val | 0x08; 
  TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
  
  // 5. СТОП
  TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTO) | (1 << TWEN);
  
  // КРИТИЧЕСКИ ВАЖНО: Ждем, пока аппаратура реально сгенерирует СТОП
  // Без этой строчки следующий СТАРТ намертво повесит контроллер!
  while(TWCR & (1 << TWSTO)); 
}

// Отправляем букву или команду целиком (режем байт пополам)
void lcd_write(uint8_t data, uint8_t rs) {
  lcd_nibble((data & 0xF0) | rs);        // Отправили левую половину байта
  lcd_nibble(((data << 4) & 0xF0) | rs); // Отправили правую половину байта
}

// ==========================================
// 2. ОСНОВНОЙ КОД
// ==========================================
void setup() {
  // Настройка I2C на 100 кГц и включение модуля заранее
  TWBR = 72; 
  TWCR = (1 << TWEN); 
  
  // --- Стандартная инициализация экрана из даташита ---
  delay(50);
  lcd_nibble(0x30); delay(5);
  lcd_nibble(0x30); delay(1);
  lcd_nibble(0x30); delay(1);
  lcd_nibble(0x20); delay(1); // Включаем 4-битный режим связи
  
  lcd_write(0x28, 0); // 2 строки
  lcd_write(0x0C, 0); // Включить экран
  lcd_write(0x01, 0); // Очистить экран
  delay(2);
  
  // --- Настройка портов и прерываний ---
  DDRB |= (1 << PB5);   // LED выход (Пин 13)
  PORTB &= ~(1 << PB5); // LED выкл
  
  DDRD &= ~(1 << PD2);  // Кнопка вход (Пин 2)
  PORTD |= (1 << PD2);  // Кнопка подтяжка
  
  EICRA |= (1 << ISC01); 
  EICRA &= ~(1 << ISC00);
  EIMSK |= (1 << INT0);
  
  sei(); 
}

void loop() {
  if (show_message) {
    PORTB |= (1 << PB5); // Зажгли диод
    
    // Пишем слово "ALARM" по буквам (1 - значит это текст, а не команда)
    lcd_write(0x80, 0); // Команда: поставить курсор в начало
    lcd_write('A', 1);
    lcd_write('L', 1);
    lcd_write('A', 1);
    lcd_write('R', 1);
    lcd_write('M', 1);
    
    delay(5000); 
    
    lcd_write(0x01, 0); // Команда: очистить экран
    delay(2); // После очистки всегда нужна пауза 2 мс
    
    PORTB &= ~(1 << PB5); // Погасили диод
    show_message = 0;
  }
}

ISR(INT0_vect) {
  show_message = 1; 
}