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*    I12: Cronômetro com display TM1637 e Arduino - pause com sensor infravermelho
*    (usando a interrupção por timer)
*    Autor: Angelo Luis Ferreira
*    Data: 07/07/2021
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*             http://squids.com.br/arduino             
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// incluindo bibliotecas
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Inclui a biblioteca LiquidCrystal_I2C (LCD)
#include <TM1637Display.h> // Inclui a biblioteca TM1637Display
#include <TimerOne.h> // Inclui a biblioteca TimerOne
 
// definições pinos do Arduino
const byte CLK = 2; // Define pino 2 como CLK
const byte DIO = 3; // Define pino 3 como DIO

const byte pinButPause = 8; // Define a porta digital 8 para o push button (pausa)
const byte pinButReset = 9; // Define a porta digital 12 para o push button (reset)
const byte pinoFototransistor = A2; // Pino analógico conectado ao fototransistor (pause)

// declarações de variáveis
byte mode = 0;
unsigned long cSegundos = 0;
unsigned int segundos = 0;

unsigned int referencia = 600; // referência para acionar o sensor IR

// Cria o array position[] para armazenar os valores do cronômetro no TM1637
uint8_t position[] = { 0, 0, 0, 0 }; //
 
// Cria o objeto "lcd" (display no endereço 0x27)
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,2,1,0,4,5,6,7,3, POSITIVE);
 
// Cria o objeto "display" da biblioteca TM1637
TM1637Display display(CLK, DIO);
 
void setup() {
  // define o timer
  Timer1.initialize(10000); // define contagem a cada centésimo (1/100) de segundo 
  // ajusta displays     
  display.setBrightness(3); // Ajusta o brilho para do do TM1637
  lcd.begin (16,2); // inicia o display LCD 
  // exibe título no display LCD
  lcd.setCursor(1,0);
  lcd.print("Cron");
  lcd.write(239);
  lcd.print("metro");  
  // define pinMode dos botões
  pinMode(pinButPause, INPUT_PULLUP); // Habilita o pull up interno do Arduino
  pinMode(pinButReset, INPUT_PULLUP); // Habilita o pull up interno do Arduino
}
 
void loop() {
     // verifica se o botão Pause (pushbutton) está pressionado e muda o controle
    if (!digitalRead(pinButPause)) {         
      mode = 1; // vai para pauseMode
      while (!digitalRead(pinButPause)) {  }  //esperera soltar o botão
      delay(50);
    }
     // verifica se o botão Reset (pushbutton) está pressionado e muda o controle
    if (!digitalRead(pinButReset)) {         
      mode = 0; // vai para resetMode
      while (!digitalRead(pinButReset)) {  }  //esperera soltar o botão
      delay(50);
    }
    // verifica se o sensor infravermelho foi acionado
    if(analogRead(pinoFototransistor) > referencia) mode = 1; // vai para pauseMode  
  
    // menu de controle
    switch (mode) {
      case 0:
        resetMode();
        break;
      case 1:
        pauseMode();
        break;
      case 2:
        runMode();
        break;
      default:
        resetMode();   
    }
}

// Modo RUN - roda o cronômetro
void runMode() {
    // conta o tempo do cronômetro
    Timer1.attachInterrupt(contadorTempo);
  
  // Calculo individual para posição no display
  position[0] = display.encodeDigit((segundos / 60) / 10); // Dezena de minuto
  position[1] = display.encodeDigit((segundos / 60) % 10); // Unidade de minuto
  position[1] = position[1] + 128; // coloca o separador ":"
  position[2] = display.encodeDigit((segundos % 60) / 10); // Dezena de segundo
  position[3] = display.encodeDigit((segundos % 60) % 10); // Unidade de segundo
 
  //Mostra os valores no display TM1637
  display.setSegments(position);

  //Mostra os valores no display LCD
  lcd.setCursor(1,1);
  lcd.print((segundos / 60) / 10); // Dezena de minuto  
  lcd.setCursor(2,1);
  lcd.print((segundos / 60) % 10); // Unidade de minuto
  lcd.setCursor(3,1);
  lcd.print(":");
  lcd.setCursor(4,1);
  lcd.print((segundos % 60) / 10); // Dezena de segundo
  lcd.setCursor(5,1);
  lcd.print((segundos % 60) % 10); // unidade de segundo
  lcd.setCursor(6,1);
  lcd.print(",");
  lcd.setCursor(7,1);
  lcd.print((cSegundos / 10) % 10); // Décimo de segundo
  lcd.setCursor(8,1);
  lcd.print((cSegundos % 10) % 10); // Centésimo de segundo 

  // Define máximo de 60 minutos -> vai para pause
  if (segundos == 3600) {
    pauseMode(); // vai para pauseMode
  }                  
}

// mod RESET -> zera o cronômetro
void resetMode() {
  // interrompe contador de tempo
  Timer1.detachInterrupt(); // remover interrupção do timer   
  // Zera o display
  position[0] = display.encodeDigit(0); // Dezena de minuto
  position[1] = display.encodeDigit(0); // Unidade de minuto
  position[2] = display.encodeDigit(0); // Dezena de segundo
  position[3] = display.encodeDigit(0); // Unidade de segundo
  // coloca o separador dois pontos (:)
  position[1] = position[1] + 128; 

  //Mostra os valores no display TM1637
  display.setSegments(position);

  //Zera display LCD
  lcd.setCursor(1,1);
  lcd.print("00:00,00"); 
   
  // Aguarda pressionar o botão Pause
  while(digitalRead(pinButPause)) { } // espera apertar o botão para iniciar
  while (!digitalRead(pinButPause)) { }  //esperera soltar o botão  
  delay(50);
  cSegundos = 0; // zera o contador de tempo
  mode = 2;  
}

// mode Pause -> pausa o cronômetro
void pauseMode() {
  // interrompe contador de tempo
  Timer1.detachInterrupt(); // remover interrupção do timer  
    
  // Aguarda pressionar o botão Pause para reiniciar  
  while(digitalRead(pinButPause)) {    
    // verifica se o botão Reset (pushbutton) está pressionado e muda o controle
    if (!digitalRead(pinButReset)) {         
      while (!digitalRead(pinButReset)) {  }  //esperera soltar o botão Reset
      delay(50);
      resetMode(); // vai para modeReset
      break;
    }  
  } // espera apertar o botão
  while (!digitalRead(pinButPause)) { }  //esperera soltar o botão Pause
  delay(50);
  mode = 2; 
}

void contadorTempo() {
  cSegundos++;
  segundos = cSegundos / 100;
}