/*
 * پروژه ۶: بازی دایره کج - مصورساز LED RGB ESP32-S3 (Waveshare)
 * 
 * این طرح کج را از IMU QMI8658C خوانده و نقطه‌ای را به صورت نرم بر روی ماتریس LED RGB ۸×۸ بر اساس جهت‌گیری برد حرکت می‌دهد.
 * 
 * ▶️ آموزش ویدئویی:
 * https://youtu.be/JKLuYrRcLMI
 * 
 * 📚⬇️ منابع و صفحه شِفر (کود):
 * https://robojax.com/RJT829
 * 
 * QMI8658_RGB_2
 */
#include <Arduino.h>
#include <math.h>

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_NeoMatrix.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#include <QMI8658.h> // توسط لهف گاها لی

 // -------- راه‌اندازی ماتریس LED --------
#define MATRIX_PIN    14
#define MATRIX_WIDTH  8
#define MATRIX_HEIGHT 8

 // پایه بوزر - این را به GPIO بوزر واقعی خود تغییر دهید.
const int BUZZER_PIN = 6; // TODO: شماره پایه زنگ سر خود را تنظیم کنید

 // درخشندگی ماتریس (۰-۲۵۵)
const uint8_t MATRIX_BRIGHTNESS = 10;

Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix(
  MATRIX_WIDTH, MATRIX_HEIGHT, MATRIX_PIN,
  NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT +
  NEO_MATRIX_ROWS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
  NEO_GRB + NEO_KHZ800
);

 // -------- راه‌اندازی IMU --------
QMI8658 imu;

 // -------- پیکربندی بازی --------

 // تعداد دفعاتی که نقطه مجاز به حرکت است (میلی‌ثانیه).
 // بزرگ‌تر = حرکت کندتر.
const uint16_t MOVE_INTERVAL_MS = 150; // تلاش کنید ۱۲۰-۲۵۰

 // چقدر شیب (متر بر ثانیه مربع) قبل از اینکه نقطه حرکت کند.
 // اگر احساس می‌کنید خیلی حساس است، افزایش دهید.
const float ACC_TILT_THRESHOLD = 2.0f; // حدود ~0.2 گرم

 // رنگ پایه دات (RGB)
const uint8_t DOT_R = 255;
const uint8_t DOT_G = 255;
const uint8_t DOT_B = 255;


 // هندسه دایره (تمرکز بر روی 8x8)
const float CIRCLE_CENTER_X = (MATRIX_WIDTH - 1) / 2.0f; // ۳.۵
const float CIRCLE_CENTER_Y = (MATRIX_HEIGHT - 1) / 2.0f; // ۳.۵
const float CIRCLE_RADIUS   = 3.0f;
const float CIRCLE_THICKNESS = 0.8f; // ضخامت در اطراف شعاع

 // -------- وضعیت بازی --------

 // موقعیت نقطه در شبکه ۸x۸ (۰..۷)
int dotX = 3;
int dotY = 3;

 // رنگ‌ها (رنگ‌های 16 بیتی NeoMatrix)
uint16_t dotColor;
uint16_t circleColor;

 // برای تشخیص "فقط لمس شده دایره" در مقابل "هنوز بر روی دایره"
bool wasOnCircle = false;

 // تایمر برای محدود کردن حرکت
unsigned long lastMoveTime = 0;

 // -------- توابع کمکی --------

 // چرخ رنگ نئوپیکسل کلاسیک (۰-۲۵۵ -> رنگین‌کمان)
uint16_t wheel(byte pos) {
  if (pos < 85) {
    return matrix.Color(pos * 3, 255 - pos * 3, 0);
  } else if (pos < 170) {
    pos -= 85;
    return matrix.Color(255 - pos * 3, 0, pos * 3);
  } else {
    pos -= 170;
    return matrix.Color(0, pos * 3, 255 - pos * 3);
  }
}

 // آیا یک پیکسل مشخص تقریباً روی دایره است؟
bool isOnCircle(int x, int y) {
  float dx = x - CIRCLE_CENTER_X;
  float dy = y - CIRCLE_CENTER_Y;
  float d2 = dx * dx + dy * dy;

  float rMin = CIRCLE_RADIUS - CIRCLE_THICKNESS;
  float rMax = CIRCLE_RADIUS + CIRCLE_THICKNESS;

  return (d2 >= rMin * rMin) && (d2 <= rMax * rMax);
}

 // دایره + نقطه بکشید
void drawScene() {
  matrix.fillScreen(0);

 // دایره بکشید
  for (int y = 0; y < MATRIX_HEIGHT; y++) {
    for (int x = 0; x < MATRIX_WIDTH; x++) {
      if (isOnCircle(x, y)) {
        matrix.drawPixel(x, y, circleColor);
      }
    }
  }

 // نقطه بکشید (بالا)
  matrix.drawPixel(dotX, dotY, dotColor);

  matrix.show();
}

 // بوق مسدود ساده (کوتاه)
void buzzOnce() {
  digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
  delay(40);
  digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
}

 // از شتاب‌سنج برای تعیین حرکت نقطه استفاده کنید
void updateDotFromTilt(float ax, float ay) {
  unsigned long now = millis();
  if (now - lastMoveTime < MOVE_INTERVAL_MS) {
    return; // بیش از حد زود است، صبر کن
  }

  int dx = 0;
  int dy = 0;

 // در این تخته، زاویه Y به نظر می‌رسد که مانند "چپ/راست" در ماتریس باشد،
 // و زاویه X حس می‌کند که "بالا/پایین" → بنابراین ما تعویض می‌کنیم.

 // --- حرکت افقی از AY (چرخش به چپ/راست) ---
  if (ay > ACC_TILT_THRESHOLD) {
    dx = 1; // به سمت راست کج کن → نقطه را به سمت راست حرکت بده
  } else if (ay < -ACC_TILT_THRESHOLD) {
    dx = -1; // به سمت چپ کج کن → نقطه را به سمت چپ حرکت بده
  }

 // --- حرکت عمودی از AX (تکانه به جلو/عقب) ---
 // این معکوس شد. ما علامت‌ها را برعکس می‌کنیم:
 // ax > آستانه = شیب "به جلو" (به عقب) → حرکت نقطه به بالا (dy = -1)
 // ax < -threshold = کج "به عقب" (سمت)→ حرکت نقطه DOWN(dy = 1)
  if (ax > ACC_TILT_THRESHOLD) {
    dy = -1; // قبل +1 بود
  } else if (ax < -ACC_TILT_THRESHOLD) {
    dy = 1; // قبل -1 بود
  }

  if (dx != 0 || dy != 0) {
    dotX = constrain(dotX + dx, 0, MATRIX_WIDTH  - 1);
    dotY = constrain(dotY + dy, 0, MATRIX_HEIGHT - 1);
    lastMoveTime = now;
  }
}


 // -------- راه‌اندازی و حلقه --------

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(100);

 // ماتریس اولیه
  matrix.begin();
  matrix.setBrightness(MATRIX_BRIGHTNESS);
  matrix.fillScreen(0);
  matrix.show();

 // بوق اولیه
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);

 // مقدمه IMU
if (!imu.begin(11, 12)) {
    Serial.println("Failed to initialize QMI8658!");
    while (1) {
      delay(100);
    }
  }

 // از m/s^2 و dps (اختیاری، اما خوب است) استفاده کنید
  imu.setAccelUnit_mps2(true);
  imu.setGyroUnit_dps(true);
  imu.setDisplayPrecision(3);

  Serial.println("QMI8658 initialized.");

 // وضعیت اولیه بازی
  randomSeed((uint32_t)micros());

  dotX = MATRIX_WIDTH  / 2;
  dotY = MATRIX_HEIGHT / 2;

  dotColor    = matrix.Color(DOT_R, DOT_G, DOT_B);
  circleColor = wheel(random(256));

  drawScene();
}

void loop() {
 // شتاب‌سنج را بخوانید
  float ax, ay, az;
  if (imu.readAccelMPS2(ax, ay, az)) {
 // در صورت نیاز اشکال‌زدایی کنید:
 // سریال.print("AX: "); سریال.print(ax);
 // Serial.print(" AY: "); Serial.print(ay);
 //  AZ:  az;

    updateDotFromTilt(ax, ay);
  }

 // بررسی برخورد با دایره
  bool onCircle = isOnCircle(dotX, dotY);
  if (onCircle && !wasOnCircle) {
 // فقط دایره را لمس کرد: تغییر رنگ + بوق
    circleColor = wheel(random(256));
    buzzOnce();
  }
  wasOnCircle = onCircle;

 // بازطراحی
  drawScene();

 // تأخیر کوچک تا زیاد به I2C فشار نیاوریم
  delay(10);
}