#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

// OLED налаштування
#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
#define OLED_RESET -1
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// Піни джойстика
#define JOY_HORZ 35
#define JOY_VERT 34
#define JOY_SEL 32

// Пін п'єзопіщалки
#define BUZZER 25

// Ноти (частоти в Гц)
#define NOTE_C4  262
#define NOTE_D4  294
#define NOTE_E4  330
#define NOTE_F4  349
#define NOTE_G4  392
#define NOTE_A4  440
#define NOTE_B4  494
#define NOTE_C5  523

// Масив нот
int notes[] = {NOTE_C4, NOTE_D4, NOTE_E4, NOTE_F4, NOTE_G4, NOTE_A4, NOTE_B4, NOTE_C5};
String noteNames[] = {"C4", "D4", "E4", "F4", "G4", "A4", "B4", "C5"};
int currentNote = 0;  // Поточна вибрана нота

// Змінні для джойстика
int lastX = 0;
int lastY = 0;
unsigned long lastMoveTime = 0;
unsigned long lastButtonTime = 0;
const int moveDelay = 200;  // Затримка між зміною нот (мс)
const int debounceDelay = 50;

// Режими
bool isPlaying = true;  // true - граємо, false - тихо (тільки візуалізація)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // Налаштування пінів
  pinMode(JOY_SEL, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
  
  // Ініціалізація джойстика
  lastX = analogRead(JOY_HORZ);
  lastY = analogRead(JOY_VERT);
  // Ініціалізація OLED
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    Serial.println("SSD1306 не знайдено!");
    for(;;);
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  // Привітання
  showWelcome();
  delay(2000);
  // Показати початковий екран
  drawMusicInterface();
}
void loop() {
  // Читання джойстика
  int xVal = analogRead(JOY_HORZ);
  int yVal = analogRead(JOY_VERT);
  
  // Горизонтальний рух - вибір ноти
  if(millis() - lastMoveTime > moveDelay) {
    if(xVal > 3000) {  // Вправо
      currentNote = min(currentNote + 1, 7);
      lastMoveTime = millis();
      drawMusicInterface();
      playCurrentNote();
    } 
    else if(xVal < 1000) {  // Вліво
      currentNote = max(currentNote - 1, 0);
      lastMoveTime = millis();
      drawMusicInterface();
      playCurrentNote();
    }
  }
  // Вертикальний рух - зміна октави або гучності
  if(millis() - lastMoveTime > moveDelay) {
    if(yVal > 3000) {  // Вниз
      // Зменшуємо "гучність" (тривалість звуку)
      lastMoveTime = millis();
      drawMusicInterface();
      if(isPlaying) playCurrentNote();
    } 
    else if(yVal < 1000) {  // Вверх
      // Збільшуємо "гучність"
      lastMoveTime = millis();
      drawMusicInterface();
      if(isPlaying) playCurrentNote();
    }
  }
  // Кнопка - ввімкнути/вимкнути звук
  if(digitalRead(JOY_SEL) == LOW) {
    if(millis() - lastButtonTime > debounceDelay) {
      lastButtonTime = millis();
      isPlaying = !isPlaying;
      drawMusicInterface();
      if(!isPlaying) {
        noTone(BUZZER);  // Вимикаємо звук
      } else {
        playCurrentNote();  // Граємо ноту при ввімкненні
      }
      delay(200);  // Захист від повтору
    }
  }
  delay(20);
}
// Функція для відтворення ноти
void playCurrentNote() {
  if(isPlaying) {
    tone(BUZZER, notes[currentNote], 300);  // Граємо 300 мс
    drawNoteWaveform();  // Анімація звукової хвилі
  }
}
// Головний інтерфейс
void drawMusicInterface() {
  display.clearDisplay();
  // Рамка
  display.drawRect(0, 0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SSD1306_WHITE);
  // Назва інструменту
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(5, 3);
  display.print("MUSIC SYNTH");
  // Поточна нота
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(30, 20);
  display.print(noteNames[currentNote]);
  // Частота
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(30, 40);
  display.print(notes[currentNote]);
  display.print(" Hz");
  // Візуалізація вибраної ноти (клавіші)
  drawKeyboard();
  // Режим (звук ввімк/вимк)
  display.setCursor(5, 55);
  if(isPlaying) {
    display.print("SOUND: ON ");
    display.fillRect(70, 54, 8, 8, SSD1306_WHITE);  // Іконка динаміка
  } else {
    display.print("SOUND: OFF");
  }
  // Інструкція
  display.setTextSize(0);  // Найменший розмір (6x8 пікселів)
  display.setCursor(5, SCREEN_HEIGHT - 7);
  display.print("L/R:Note  SEL:ON/OFF");
  display.display();
}
// Малювання клавіатури піаніно
void drawKeyboard() {
  int keyWidth = 12;
  int startX = 25;
  int y = 46;
  for(int i = 0; i < 8; i++) {
    int x = startX + i * keyWidth;
    if(i == currentNote) {
      display.fillRect(x, y, keyWidth - 1, 8, SSD1306_WHITE);  // Активна клавіша
      display.setTextColor(SSD1306_BLACK, SSD1306_WHITE);
      display.setCursor(x + 2, y + 1);
      display.print(i);
      display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
    } else {
      display.drawRect(x, y, keyWidth - 1, 8, SSD1306_WHITE);  // Звичайна клавіша
      display.setCursor(x + 2, y + 1);
      display.print(i);
    }
  }
}
// Проста візуалізація звукової хвилі
void drawNoteWaveform() {
  for(int i = 0; i < 3; i++) {
    // Малюємо хвилю біля ноти
    display.drawLine(90 + i*2, 25 - i*2, 95 + i*2, 25 + i*2, SSD1306_WHITE);
    display.drawLine(90 + i*2, 25 + i*2, 95 + i*2, 25 - i*2, SSD1306_WHITE);
    display.display();
    delay(30);
  }
  drawMusicInterface();  // Оновлюємо екран
}
// Привітання
void showWelcome() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(15, 15);
  display.println("MUSIC");
  display.setCursor(20, 35);
  display.println("SYNTH");
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(20, 55);
  display.println("by B.Vorobiei");
  display.display();
  delay(2000);
  // Анімація завантаження
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(20, 30);
  display.print("Loading...");
  for(int i = 0; i < 10; i++) {
    display.fillRect(40 + i*4, 40, 2, 5, SSD1306_WHITE);
    display.display();
    delay(50);
  }
  delay(500);
}