/*
 * PIN-Belegung:
 * Pins D0-D3 des NodeMCU an Pins IN1-IN4 am Motorboard
 * Stromversorgung (5V) an VCC und GND
 * 
 * Motor dreht in der Schleife abwechselnd links und rechts herum.
 */

#define IN1 D0  // Input 1 am Motormodul
#define IN2 D1  // Input 2 am Motormodul
#define IN3 D2  // Input 3 am Motormodul
#define IN4 D3  // Input 4 am Motormodul
#define LEFT 0  // Richtungsangabe für Steppermotor
#define RIGHT 1  // Richtungsangabe für Steppermotor

// Forward Declarations
void init_stepper();
void step(int s);
int next_step(int currentStep, int currentDirection);
void test_stepper();
void init_echo();
void read_distance();

// Konstanten
const int positions[8][4] = { // Abbildung aller 8 Stellungen des
  {LOW, LOW, LOW, HIGH},      // Motors vor dem Getriebe durch
  {LOW, LOW, HIGH, HIGH},     // Beschaltung der 4 Motorwicklungen
  {LOW, LOW, HIGH, LOW},      // Es wird immer abwechselnd eine
  {LOW, HIGH, HIGH, LOW},     // einzelne Wicklung und dann 2 
  {LOW, HIGH, LOW, LOW},      // benachbarte Wicklungen gleichzeitig
  {HIGH, HIGH, LOW, LOW},     // aktiviert. Dadurch kommen bei 4
  {HIGH, LOW, LOW, LOW},      // Wicklungen 8 Einzelschritte bei 
  {HIGH, LOW, LOW, HIGH}      // einer Umdrehung zustande.
};

// globale Variablen
int curStep = 0;  // aktueller Schrittzustand
int curDir = RIGHT;  // aktuelle Drehrichtung

int curPos = 0;  // aktuelle Motorstellung
int gotoPos = 0; // gewünschte Motorstellung


/* ---------- Hauptfunktionen ---------- */

/**
 * setup
 */
void setup() 
{
  // Serielle Konsole
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Setup");

  // Stepper initialisieren
  pinMode(IN1, OUTPUT);
  pinMode(IN2, OUTPUT);
  pinMode(IN3, OUTPUT);
  pinMode(IN4, OUTPUT);
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
}

/**
 * loop
 */
void loop() 
{
  // rechts drehen, insgesamt 64 Umdrehungen
  for (int i = 0; i < 64; i++)
  {
    // Stellung 1
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 2
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 3
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 4
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 5
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 6
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
    // Stellung 7
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
    // Stellung 8
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
  }

  // Motor stromlos schalten
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
  delay(1000);

  // links drehen, insgesamt 64 Umdrehungen
  for (int i = 0; i < 64; i++)
  {
    // Stellung 8
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
    // Stellung 7
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
    // Stellung 6
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, HIGH);
    delay(5);
    // Stellung 5
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 4
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, HIGH);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 3
    digitalWrite(IN1, LOW);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 2
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, HIGH);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
    // Stellung 1
    digitalWrite(IN1, HIGH);
    digitalWrite(IN2, LOW);
    digitalWrite(IN3, LOW);
    digitalWrite(IN4, LOW);
    delay(5);
  }
  // Motor stromlos schalten
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
  delay(2000);
}