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  ec2021

  Ampel-Statemachine mit Fussgänger-Taste, die unabhängig von den Phasen abgefragt wird
  beim Übergang von der Grün-Phase in die Gelb-Phase werden aller vorherigen
  Tasteneingaben verworfen

    Diese Version zeigt die Dauer der letzten Phase an.
  Sie wurde um eine weitere Phase erweitert, die Fussgängern
  erlaubt, nachdem sie Rot erhalten haben, den Übergang
  zu verlassen (quasi der Ersatz für die fehlende Gelb-Phase für
  Fussgänger)

  Serielle Textausgabe und Led für Fahrzeuge und Fussgänger

*/

class SignalAnlage {
  private:
    byte rot;
    byte gelb;
    byte gruen;
    byte fussRot;
    byte fussGruen;
    void RotGelbGruen(byte r, byte y, byte g) {
      digitalWrite(rot, r);
      digitalWrite(gelb, y);
      digitalWrite(gruen, g);
    }
  public:
    //  Pinreihenfolge: Rot, Gelb, Gruen, Fussg_Rot, Fussg_Gruen
    SignalAnlage(byte r, byte g, byte gr, byte fR, byte fG)
      : rot(r), gelb(g), gruen(gr), fussRot(fR), fussGruen(fG) {};
    void init() {
      pinMode(rot,       OUTPUT);
      pinMode(gelb,      OUTPUT);
      pinMode(gruen,     OUTPUT);
      pinMode(fussRot,   OUTPUT);
      pinMode(fussGruen, OUTPUT);
    }
    // Rot, Gelb, Gruen
    void Rot() {
      RotGelbGruen(HIGH, LOW, LOW);
    }
    void RotGelb() {
      RotGelbGruen(HIGH, HIGH, LOW);
    }
    void Gruen() {
      RotGelbGruen(LOW, LOW, HIGH);
    }
    void Gelb() {
      RotGelbGruen(LOW, HIGH, LOW);
    }
    void FussgaengerRot() {
      digitalWrite(fussGruen, LOW);
      digitalWrite(fussRot, HIGH);
    }
    void FussgaengerGruen() {
      digitalWrite(fussGruen, HIGH);
      digitalWrite(fussRot,   LOW);
    }
};
SignalAnlage ampel(5, 6, 7, 3, 4);

enum class Phase {ROT, RAEUMEN, ROT_GELB, GRUEN, GELB, UNBEKANNT};
constexpr unsigned long GruenStandard  {10000};
constexpr unsigned long GruenVerkuerzt { 3000};
constexpr unsigned long GelbDauer      { 3000};
constexpr unsigned long RotDauer       { 5000};
constexpr unsigned long RaeumDauer     { 3000};
constexpr unsigned long RotGelbDauer   { 3000};
constexpr byte tasterPin {2};


Phase AmpelPhase = Phase::UNBEKANNT;
unsigned long phasenStart = 0;
boolean tasteGedrueckt = false;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(tasterPin, INPUT_PULLUP);
  ampel.init();
  delay(100);
  // StartBedingungen setzen:
  phasenWechsel(Phase::ROT, "Rot");
  ampel.Rot();
  ampel.FussgaengerGruen();
}

void loop() {
  TasterAbfrage();
  AmpelMaschine();
}

void AmpelMaschine() {
  switch (AmpelPhase) {
    case Phase::ROT:
      if (zeitAbgelaufen(RotDauer)) {
        ampel.FussgaengerRot();
        phasenWechsel(Phase::RAEUMEN, "Räumen");
      }
      break;
    case Phase::RAEUMEN:
      if (zeitAbgelaufen(RaeumDauer)) {
        ampel.RotGelb();
        phasenWechsel(Phase::ROT_GELB, "RotGelb");
      }
      break;
    case Phase::ROT_GELB:
      if (zeitAbgelaufen(RotGelbDauer)) {
        ampel.Gruen();
        phasenWechsel(Phase::GRUEN, "Grün");
      }
      break;
    case Phase::GRUEN:
      if (zeitAbgelaufen((tasteGedrueckt) ? GruenVerkuerzt : GruenStandard)) {
        // Hier wird der Tasten-Status zurückgesetzt, unabhängig davon, ob die
        // nun folgende Phase aus Zeit- oder aus Tastengründen eingeleitet wurde.
        // Damit verfallen hier alle vor und während der Grünphase getätigten
        // Tasteneingaben
        tasteGedrueckt = false;
        ampel.Gelb();
        phasenWechsel(Phase::GELB, "Gelb");
      }
      break;
    case Phase::GELB:
      if (zeitAbgelaufen(GelbDauer)) {
        ampel.Rot();
        ampel.FussgaengerGruen();
        phasenWechsel(Phase::ROT, "Rot");
      }
      break;
  }
}
void TasterAbfrage() {
  if (digitalRead(tasterPin) == LOW) {
    tasteGedrueckt = true;
    delay(30); // Einfaches "Debouncen", 30 ms sind hier zu verkraften ;-)
  }
}

void phasenWechsel(Phase naechstePhase, char * txt) {
  if (AmpelPhase != Phase::UNBEKANNT) {
    if (AmpelPhase == Phase::ROT_GELB) {
      Serial.print(": ");
    } else {
      Serial.print(":\t ");
    };
    Serial.print((millis() - phasenStart) / 1000);
    Serial.println(" s");
  }
  AmpelPhase = naechstePhase;
  Serial.print(txt);
  phasenStart = millis();
}

boolean zeitAbgelaufen(unsigned long intervall) {
  return (millis() - phasenStart > intervall);
}