/*
 * ESP32-S3 + 4x4 矩阵键盘 + SSD1306 OLED 显示屏
 * 功能：按键后将按键值显示到 OLED 屏幕上
 *
 * 接线说明：
 * ── OLED (I2C) ──────────────────────
 *   GND  → ESP32-S3 GND
 *   VCC  → ESP32-S3 3.3V
 *   SCL  → ESP32-S3 GPIO 9
 *   SDA  → ESP32-S3 GPIO 8
 *
 * ── 4x4 矩阵键盘 ────────────────────
 *   键盘共8根线（从左到右）：
 *   R1   → GPIO 4
 *   R2   → GPIO 5
 *   R3   → GPIO 6
 *   R4   → GPIO 7
 *   C1   → GPIO 15
 *   C2   → GPIO 16
 *   C3   → GPIO 17
 *   C4   → GPIO 18
 *
 * 所需库：
 *   - Adafruit SSD1306
 *   - Adafruit GFX Library
 *   - Keypad (by Mark Stanley)
 */

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

// ─── OLED 配置 ───────────────────────────────────────────────
#define SCREEN_WIDTH  128
#define SCREEN_HEIGHT  64
#define OLED_RESET    -1        // 无复位引脚
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C    // SSD1306 默认 I2C 地址

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

// ─── I2C 引脚（ESP32-S3 自定义） ─────────────────────────────
#define SDA_PIN 8
#define SCL_PIN 9

// ─── 矩阵键盘配置 ────────────────────────────────────────────
const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;

char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};

byte rowPins[ROWS] = {4, 5, 6, 7};    // 行引脚
byte colPins[COLS] = {15, 16, 17, 18}; // 列引脚

Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

// ─── 全局变量 ────────────────────────────────────────────────
String inputBuffer = "";   // 存储已输入的按键序列
const int MAX_CHARS = 20;  // 最多显示字符数（超出自动清空）

// ─── 函数：刷新 OLED 显示内容 ───────────────────────────────
void updateDisplay(char lastKey) {
  display.clearDisplay();

  // 标题栏
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("[ Keypad Monitor ]");

  // 分隔线
  display.drawLine(0, 10, SCREEN_WIDTH - 1, 10, SSD1306_WHITE);

  // 最后按下的按键（大字体显示在中央）
  display.setTextSize(4);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);

  // 计算居中位置（每个字符宽约 24px，高约 32px）
  int charX = (SCREEN_WIDTH - 24) / 2;
  int charY = 16;
  display.setCursor(charX, charY);

  if (lastKey != NO_KEY) {
    display.print(lastKey);
  } else {
    display.print("-");
  }

  // 底部：输入历史
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 56);
  display.print("Log: ");
  // 只显示最后 15 个字符
  if (inputBuffer.length() > 15) {
    display.print(inputBuffer.substring(inputBuffer.length() - 15));
  } else {
    display.print(inputBuffer);
  }

  display.display();
}

// ─── Setup ───────────────────────────────────────────────────
void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // 初始化 I2C（指定 SDA/SCL 引脚）
  Wire.begin(SDA_PIN, SCL_PIN);

  // 初始化 OLED
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println("SSD1306 初始化失败！请检查接线。");
    while (true); // 停止运行
  }

  // 开机画面
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(10, 20);
  display.println("  ESP32-S3 Keypad");
  display.setCursor(20, 35);
  display.println("   Ready...");
  display.display();

  delay(1500);

  // 显示初始界面
  updateDisplay(NO_KEY);
  Serial.println("系统就绪，等待按键输入...");
}

// ─── Loop ────────────────────────────────────────────────────
void loop() {
  char key = keypad.getKey();

  if (key != NO_KEY) {
    Serial.print("按键: ");
    Serial.println(key);

    // 特殊功能键处理
    if (key == '*') {
      // * 键：清空输入缓冲区
      inputBuffer = "";
      Serial.println("缓冲区已清空");
    } else if (key == '#') {
      // # 键：换行（模拟回车，这里仅记录）
      inputBuffer += key;
      Serial.println("回车");
    } else {
      inputBuffer += key;
    }

    // 超出最大字符数自动清空
    if (inputBuffer.length() > MAX_CHARS) {
      inputBuffer = String(key); // 只保留最新按键
    }

    // 刷新显示
    updateDisplay(key);
  }
}