/*
 * Interrupt
 * Created: 2024
 *
 * Pindescription Arduino Nano
 * No.	Funkt.	PIN-Micro	Used as		Resultierende
 * Board		Controller	Input/Output Pindefinition
 * 0	RX		PD0		RX		In / 0
 * 1	TX		PD1		TX		In / 0		*****Siehe Init.h*****
 * 2	INT0	PD2		US_Echo	In / 0		
 * 3	INT1	PD3		Encoder	In / 0
 * 4	T0In	PD4		Colour	In / 0
 * 5	Digit	PD5		BLnWH	In / 0		Data Direction Register Port D
 * 6	Digit	PD6		Push_2	In / 0		Taster vorne
 * 7	Digit	PD7		US_Trig	Out/ 1	->	DDRD = 0b10000000 (nach Init.h übertragen!)
 *
 * 8	Digit	PB0		Motor-A	Out/ 1
 * 9	OC1A	PB1		PWM-A	Out/ 1
 *10	OC1B	PB2		PWM-B	Out/ 1
 *11	Digit	PB3		Motor-B	Out/ 1
 *12	Digit	PB4		Servo	Out/ 1		Data Direction Register Port B
 *13	LED		PB5		LED		Out/ 1	->	DDRB = 0b00111111
 *											Port B 6 und 7 sind nicht änderbar
 *A0	Ana		PC0		Dist-2	In / 0
 *A1	Ana		PC1		Dist-3	In / 0
 *A2	Ana		PC2		Dist-4	In / 0(evtl.)
 *A3	Digit	PC3		Push_1	In/ 1		Start-Taster (LOP-Taster)
 *A4	Digit	PC4		SDA		In / 0		Data Direction Register Port C
 *A5	Digit	PC5		SCL		In / 0	->	DDRC = 0b00000000
 *A6	Ana		ADC6	Dist-0		Port C 6 und 7 sind immer Analogkanäle
 *A7	Ana		ADC7	Dist-1
 */

#define LED 13 //LED of the Arduino board is mounted at Pin 13
#define Trigger_US     7     //Ultraschalltriggerpin
#define Echo           2     //Ultraschallechopin

unsigned long US_Takt; //alle 40 Millisekunden US neu initialisieren
unsigned long Echo_Time; //Laufzeit des Echos
unsigned long Echo_Time_begin; //Anfang der US-Messung
unsigned long Laufzeit;
unsigned long LED_Takt; //alle 500ms toggelt die LED

void setup() {
  pinMode(Trigger_US, OUTPUT); //Pin 4 als Ausgang festlegen
  pinMode(Echo, INPUT); //Pin 2 als Eingang festlegen
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(Echo), US, FALLING); //Bekanntmachung: 
  //Interrupt wird ausgelöst durch fallende Flanke an Pin "Echo" (Pin 2), es 
  //soll dann die Funktion "US()" ausgeführt werden.
  pinMode(LED, OUTPUT);
  Serial.begin(74880); //Baud Rate

  /*Alternative Programmierung:*****************************************/
  //Init(); //Initalize the MC
  /*Alternative Programmierung Ende*************************************/
}

void loop() {
  Serial.print("\n"); //Neue Zeile
	while (1) {//Endlosschleife
  //millis() liefert die Zeit die seit dem Einschalten des... 
  //...Arduino Boards vergangen ist, in MILLIsekunden
    if(millis()- US_Takt > 40) { //40 ms vorbei ?
      digitalWrite (Trigger_US, HIGH); //Pin 4 für...
      delayMicroseconds(10); //...10us (Microsekunden)...
      digitalWrite (Trigger_US, LOW);//...HI triggern (von 0V auf 5V)
      Echo_Time_begin = micros(); //Start der Zeitmessung des US-Signals
      //micros() liefert die Zeit die seit dem Einschalten des...
      //...Arduino Boards vergangen ist, in MIKROsekunden
      US_Takt = millis(); //aktuelle Zeit in ms abspeichern
    }
    Serial.println(Laufzeit); //Laufzeit des Signals anzeigen
    //Die Zeile 32 unbedingt beim Wettlauf auskommentieren, braucht viel Zeit!

  /***LED blinken "nebenbei"********/
    if(millis()- LED_Takt > 500) { //500 ms vorbei ?
      digitalWrite(LED, digitalRead(LED) ^ 1); //Toggle LED
      LED_Takt = millis(); //aktuelle Zeit in ms abspeichern
    }
	}

}

//Interrupt: Fallende Flanke an Pin 2
//Hierher springt der Mikrocontroller, wenn die Flanke am Echo-Pin von +5V auf 0V(GND) fällt
void US (void) {
  Echo_Time = micros(); //aktuelle Zeit in us abspeichern
  Laufzeit = ((Echo_Time - Echo_Time_begin) - 460) /58;
}

//Initialize the Microcontroller
void Init (void) {
	//Port settings (in brackets: pin of the arduino uno board, see above too)
	//0 = Input, 1 = Output
	DDRB = 0b00111111; //PortB Pin 5 to Output, LED on Arduino Uno board (13)
  DDRD = 0b10000000;
}