//------------------------Deklarationen---------------------------------//
int neue_led = 0;
int neue_ebene = 0;
int leds[80];
int ebenen[80];
int speichern = 0;
long int seed_bestimmen = 0;
bool schalter = false;

//-----------------------Initialisierung--------------------------------//
void setup() {
  for( int i = 0; i < 50; i++) seed_bestimmen |= (analogRead(14) & 0x01) << i;
  randomSeed(seed_bestimmen);
  DDRC = 0x3F;  
  DDRB = 0x3F;                                                          // Register B C D als Ausgänge
  DDRC = 0x3F;
  DDRD = 0xFF;
  PORTC = 0x3C;                                                         // Pin0+1 (für led 14+15) LOW; Pins2-5 für ebenen auf HIGH
}    

//------------------------Hauptprogramm---------------------------------//
void loop(){
  
  if(schalter == false){                                                // erzeugt eine led auf zufälliger ebenen
      neue_led = random(0, 16);                                              
      neue_ebene = random(2, 6);
    }
  
  if(schalter == true){                                                 // abschalten der leds (led Wert egal, ebene = 0 -> stimmt nie mit ebenen 2-5 überein -> leds aus)
      neue_led = 0;                                             
      neue_ebene = 0;
    }
                                                                              
  leds[speichern] = neue_led;                                           // es wird nun die neue led zu den übrigen hinzugefügt
  ebenen[speichern] = neue_ebene;                                        
  
  if(speichern < 79) speichern += 1;                                    // speichert ort rückt immer weiter (zuerst wird 0 ersetzt, dann 1 usw)
  else{
    speichern = 0;
    schalter ^= true;                                                   // falls das gesamte array gefüllt ist, wird der schalter "umgelegt" und die leds werden wieder abgeschaltet
  }
  
  for(int k = 0; k < 10;){                                              // schleife damit die animation nicht zu schnell abläuft
    
    for(int i = 2; i < 6; i++){                                         // schaltet nach einander die ebenen durch 
      PORTC &= ~(1 << i); 
      
      for(int j = 0; j < 80; j++){                                      // setzt leds auf HIGH, falls die aktuelle ebene mit der im array übereinstimmt
        if(ebenen[j] == i){                                             // zufällige leds (zahlen von 0 bis 15) teilen sich auf 3 Ports auf: 
          if(leds[j] < 8) PORTD |= (1 << leds[j]);                      // PortD 0...7, PortB 8...13 und PortC 14+15 (restliche 4 pins PortC ebenen1-4)
          if(leds[j] > 7 && leds[j] < 14) PORTB |= (1 << leds[j] - 8);
          if(leds[j] > 13) PORTC |= (1 << leds[j] - 14);                // bsp: led_high = 14 -> ansteuern portc -> pin 0 auf high
        }
      }
      
      delay(5);                                                          // multiplexing, es scheint als währen alle etagen gleichzeitig an
      
      for(int j = 0; j < 80; j++){                                       // setzt leds auf LOW, falls die aktuelle ebene mit der im array übereinstimmt
        if(ebenen[j] == i){                                              // bsp: led_low = 11 -> ansteuern portb -> pin 3 auf low 
          if(leds[j] < 8) PORTD &= ~(1 << leds[j]);            
          if(leds[j] > 7 && leds[j] < 14) PORTB &= ~(1 << (leds[j] - 8));
          if(leds[j] > 13) PORTC &= ~(1 << (leds[j] - 14));    
        }
      }
     PORTC |= (1 << i);   
    }
    if(speichern > 15) k += 2;                                            // ab der 15ten led werden die leds doppelt so schnell aktiviert
    else k++;  
  }                                                                         
}