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

#define CMD 2 //コマンド取得の割り込みに使用
#define DISP 3 //画面表示データ取得の割り込みに使用
#define DATA 4 //コマンド or 画面表示データ

#define DEVIDE 1023
#define RANGE 1.5

Adafruit_SSD1306 display(128, 64, &Wire, -1);

static volatile uint8_t command, value;
static volatile bool comp, exist;
char chdata;

int coordx[] = {0, 0, 1, 1, 2, 3, 5, 7, 8, 11, 13, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 51, 54, 57, 59, 61, 64, 65, 67, 69, 70, 71, 71, 72, 72};
int coordy[] = {48, 45, 42, 39, 36, 33, 30, 27, 25, 23, 20, 19, 17, 15, 14, 13, 13, 12, 12, 12, 13, 13, 14, 15, 17, 19, 20, 23, 25, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48};
int coordix[] = {8, 12, 22, 36, 50, 60, 64};
int coordiy[] = {48, 34, 24, 20, 24, 34, 48};

void setup()
{
  pinMode(CMD, INPUT_PULLUP);
  pinMode(DISP, INPUT_PULLUP);
  pinMode(DATA, INPUT);
  
  Serial.begin(9600);
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

  display.clearDisplay();

  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(WHITE);
  display.setCursor(0, 0);

  command = 0;
  exist = false;
  chdata = 0;
  
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(CMD), SetCommand, FALLING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(DISP), GetData, FALLING);
}

void loop()
{
  switch(command)
  {
    case 0:
      DebugPrint();
      break;
    case 1:
      DegugPrintInter();
      break;
    case 2:
      Voltmeter();
      break;
    default:
      ShowNo();
      break;
  }
}

void InitCommand(uint8_t icom)
{
  switch(icom)
  {
    case 0:
    case 1:
      void DebugPrintInit();
      break;
    case 2:
      VoltmeterInit();
      break;
  }
}

void SetCommand()
{
  static volatile uint8_t datain = 0, bitCount = 0;
  
  datain |= ((uint8_t)digitalRead(DATA) << bitCount);
  if(++bitCount > 7)
  {
    if(command != datain)
    {
      InitCommand(datain);
      command = datain;
    }
    bitCount = 0;
    datain = 0;
  }
}

void GetData()
{
  static volatile uint8_t datain = 0, bitCount = 0;
  
  datain |= ((uint8_t)digitalRead(DATA) << bitCount);
  if(++bitCount > 7)
  {
    value = datain;
    bitCount = 0;
    datain = 0;
    exist = true;
  }
}

void DebugPrintInit()
{
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 0);
}

void DebugPrint()
{
  if(Serial.available())
  {
    chdata = Serial.read();

    if(chdata == 0x0A)
      display.display();

    //これがないと8行目一番最後の次の文字が0,0に表示されない
    if(((display.getCursorY() == 56) && (display.getCursorX() > 125))
    || (display.getCursorY() > 56))
    {
      display.display();
      delay(2000);
      //縦スクロールがないので全面書き換え
      display.clearDisplay();
      display.setCursor(0, 0);
    }
    
    display.write(chdata);
  }
}

void DegugPrintInter()
{
  if(exist)
  {
    if(value == 0x0A)
      display.display();

    //これがないと8行目一番最後の次の文字が0,0に表示されない
    if(((display.getCursorY() == 56) && (display.getCursorX() > 125))
    || (display.getCursorY() > 56))
    {
      display.display();
      delay(2000);
      //縦スクロールがないので全面書き換え
      display.clearDisplay();
      display.setCursor(0, 0);
    }
    display.write(value);
    
    exist = false;
  }
}

void VoltmeterInit()
{
  display.setTextSize(2);
}

void Voltmeter()
{
  float volt;
  uint8_t n;
  
  if(exist)
  {
    exist = false;
    volt = value << 8;
    exist = false;
    while(!exist);
    volt += value;
    volt *= 9.4; //3.29 * (300 / 100)から調整
    //volt *= 15; //5 * (300 / 100)
    volt /= DEVIDE;

    display.clearDisplay();
    
    display.drawCircle(36, 48, 36, WHITE);
    for(int i=0; i<7; i++)
      display.drawLine(coordx[i * 6], coordy[i * 6], coordix[i], coordiy[i], WHITE);
      
    n = 36 * volt / RANGE;
    if(n > 36)
      n = 36;
    display.drawLine(36, 48, coordx[n], coordy[n], WHITE);
    
    display.setCursor(80, 32);
    display.print(volt);
    display.display();
    exist = false;
  }
}

void ShowNo()
{
  display.clearDisplay();
  display.setCursor(0, 0);
  display.print("Command : ");
  display.print(command);
  display.display();
}