// 56LEDクリスマスツリーイルミネーション 20201224_56LED_XmasTreeV130
// 2020/12/24 ラジオペンチ

volatile unsigned int pM[8];    // 表示パターンメモリー
unsigned int pMa[8], pMb[8];    // パターン操作用メモリー

float bMag = 1.0;               // 明るさ補正倍率 α （最終明るさ = αx + β）
float bOffset = 0.0;            // 明るさ補正オフセット β
volatile byte bSet = 0;         // 明るさ設定値(値は0-240, 0なら消灯)

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(13, OUTPUT);
  tc2Setup();                   // タイマー2の設定(2ms周期で割り込み)
}

void loop() {                   // 表示のデモ　引数で実行回数を指定しているので、本番用は適当に増やす
  fallingRing(4);               // 落下するリング
  swing(1);                     // スイング
  verticalCut(2);               // 縦切り
  rotateAndClimb(1);            // 回転しながら登る
  randomStar(1);                // ランダム
  fallingStar(2);               // 流れ星
  dimming(4);                   // 調光
  show(1000);
}

void tc2Setup() {       // ダイナミック点灯用のTC2の設定
  // 設定方法は居酒屋ガレージ日記さんから下記の記事で教えてもらった。感謝！
  // http://igarage.cocolog-nifty.com/blog/2020/12/post-4c28b8.html
  cli();                // 割込禁止
  TCCR2B = 0x00;        // タイマー2いったん停止
  TCCR2A = 0b00000010;  // あらためてモード設定
  //　　 　　 ||||　++---　WGM: CTCモード OCR2Aでクリア
  //　　　 　 ||++-------　COM2B D3  PD3 標準ポート操作(OC2A切断）
  //　　　　  ++---------　COM2A D11 PB3 標準ポート操作(OC2B切断）
  TCCR2B = 0b00000101;  // クロック設定
  //　　　　　　  |+++---　CS:1/128 : 125kHz(8μsステップ）
  //　　　　　　  +------　WGM02
  OCR2A  = 250 - 1;     // 250カウント周期(2ms周期で割り込み）
  OCR2B  =  10 - 1;     // 10カウント(80us)で割り込み(値は仮設定）
  TIMSK2 = 0b00000110;
  //　　 　　　　　||+---- TOIE2  オーバーフロー割り込みは無し
  //　　 　　　　　|+----- OCIE2A コンペアマッチA割り込み有効
  //　　 　　　　　+------ OCIE2B コンペアマッチB割り込み有効
  sei();                // 割込許可
}

void fallingRing(int c) {         // 水平線（リング）を下に移動
  for (int n = 0; n < c; n++) {   // 指定回数
    clearArray();
    pM[0] = 0xFFFF;               // 先頭にネタを仕込んで
    for (int i = 0; i <= 6; i++) {
      show(100);                 // 見せるために待機
      pM[i + 1] = pM[i];         // 一つ後ろ（下）にずらす
      pM[i] = 0;
    }
  }
  clearArray();                  // 最後に消灯
  delay(1000);
}

void swing(int n) {                   // 斜め線を右移動
  for (int i = 0; i < n; i++) {       // 指定回数
    for (int j = 0; j < 2; j++) {     // 左回転で3回
      pM[0] = 0x0200;                 // 斜め線を仕込む
      pM[1] = 0x0400;
      pM[2] = 0x0800;
      pM[3] = 0x1000;
      pM[4] = 0x2000;
      pM[5] = 0x4000;
      pM[6] = 0x8000;
      for (int k = 0; k < 15; k++) {  // 16回
        for (int m = 0; m < 7; m++) {
          pM[m] = pM[m] >> 1;         // 像を右シフト
        }
        show(50);                     // 表示のために待機
      }
    }
    show(200);
    for (int j = 0; j < 2; j++) {     // 右回転で3回
      pM[0] = 0x0040;                 // 斜め線を仕込む
      pM[1] = 0x0020;
      pM[2] = 0x0010;
      pM[3] = 0x0008;
      pM[4] = 0x0004;
      pM[5] = 0x0002;
      pM[6] = 0x0001;
      for (int k = 0; k < 15; k++) {  // 16回
        for (int m = 0; m < 7; m++) {
          pM[m] = pM[m] << 1;         // 像を右シフト
        }
        show(50);                     // 表示のために待機
      }
    }
    show(200);
    for (int j = 0; j < 3; j++) {        //  交差スイングで5回
      pMa[0] = 0x0200; pMb[0] = 0x0040;  // 両側に斜め線を仕込む
      pMa[1] = 0x0400; pMb[1] = 0x0020;
      pMa[2] = 0x0800; pMb[2] = 0x0010;
      pMa[3] = 0x1000; pMb[3] = 0x0008;
      pMa[4] = 0x2000; pMb[4] = 0x0004;
      pMa[5] = 0x4000; pMb[5] = 0x0002;
      pMa[6] = 0x8000; pMb[6] = 0x0001;
      for (int k = 0; k < 15; k++) {     // 16回
        for (int m = 0; m < 7; m++) {
          pMa[m] = pMa[m] >> 1;          // aバッファの像を右シフト
        }
        for (int m = 0; m < 7; m++) {
          pMb[m] = pMb[m] << 1;          // bバッファの像を左シフト
        }
        for (int m = 0; m <= 6; m++) {
          pM[m] = pMa[m] | pMb[m];       // 表示メモリに合成
        }
        show(50);                        // 表示のために待機
      }
    }
    show(500);
  }
}

void verticalCut(int n) {
  clearArray();
  for (int i = 0; i < n; i++) {   // 指定回数
    // 左から右に点灯
    pM[6] |= 0b0000100000000000;  // 1
    show(100);
    pM[6] |= 0b0001010000000000;  // 2
    pM[5] |= 0b0000110000000000;
    pM[4] |= 0b0000010000000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0010001000000000;  // 3
    pM[5] |= 0b0001001000000000;
    pM[4] |= 0b0000101000000000;
    pM[3] |= 0b0000011000000000;
    pM[2] |= 0b0000001000000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0100000100000000;  // 4
    pM[5] |= 0b0010000100000000;
    pM[4] |= 0b0001000100000000;
    pM[3] |= 0b0000100100000000;
    pM[2] |= 0b0000010100000000;
    pM[1] |= 0b0000001100000000;
    pM[0] |= 0b0000000100000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000010000010;  // 5
    pM[5] |= 0b0000000010000100;
    pM[4] |= 0b0000000010001000;
    pM[3] |= 0b0000000010010000;
    pM[2] |= 0b0000000010100000;
    pM[1] |= 0b0000000011000000;
    pM[0] |= 0b0000000010000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000001000100;  // 6
    pM[5] |= 0b0000000001001000;
    pM[4] |= 0b0000000001010000;
    pM[3] |= 0b0000000001100000;
    pM[2] |= 0b0000000001000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000000101000;  // 7
    pM[5] |= 0b0000000000110000;
    pM[4] |= 0b0000000000100000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000000010000;  // 8
    show(500);
    // 左から右に消灯
    pM[6] &= ~0b0000100000000000;  // 1
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0001010000000000;  // 2
    pM[5] &= ~0b0000110000000000;
    pM[4] &= ~0b0000010000000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0010001000000000;  // 3
    pM[5] &= ~0b0001001000000000;
    pM[4] &= ~0b0000101000000000;
    pM[3] &= ~0b0000011000000000;
    pM[2] &= ~0b0000001000000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0100000100000000;  // 4
    pM[5] &= ~0b0010000100000000;
    pM[4] &= ~0b0001000100000000;
    pM[3] &= ~0b0000100100000000;
    pM[2] &= ~0b0000010100000000;
    pM[1] &= ~0b0000001100000000;
    pM[0] &= ~0b0000000100000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000010000010;  // 5
    pM[5] &= ~0b0000000010000100;
    pM[4] &= ~0b0000000010001000;
    pM[3] &= ~0b0000000010010000;
    pM[2] &= ~0b0000000010100000;
    pM[1] &= ~0b0000000011000000;
    pM[0] &= ~0b0000000010000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000001000100;  // 6
    pM[5] &= ~0b0000000001001000;
    pM[4] &= ~0b0000000001010000;
    pM[3] &= ~0b0000000001100000;
    pM[2] &= ~0b0000000001000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000000101000;  // 7
    pM[5] &= ~0b0000000000110000;
    pM[4] &= ~0b0000000000100000;
    show(150);
    pM[6] &= ~0b0000000000010000;  // 8 右端まで点灯
    show(500);
    // 右から左に点灯
    pM[6] |= 0b0000000000010000;  // 8 右端から点灯
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000000101000;  // 7
    pM[5] |= 0b0000000000110000;
    pM[4] |= 0b0000000000100000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000001000100;  // 6
    pM[5] |= 0b0000000001001000;
    pM[4] |= 0b0000000001010000;
    pM[3] |= 0b0000000001100000;
    pM[2] |= 0b0000000001000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000000010000010;  // 5
    pM[5] |= 0b0000000010000100;
    pM[4] |= 0b0000000010001000;
    pM[3] |= 0b0000000010010000;
    pM[2] |= 0b0000000010100000;
    pM[1] |= 0b0000000011000000;
    pM[0] |= 0b0000000010000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0100000100000000;  // 4
    pM[5] |= 0b0010000100000000;
    pM[4] |= 0b0001000100000000;
    pM[3] |= 0b0000100100000000;
    pM[2] |= 0b0000010100000000;
    pM[1] |= 0b0000001100000000;
    pM[0] |= 0b0000000100000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0010001000000000;  // 3
    pM[5] |= 0b0001001000000000;
    pM[4] |= 0b0000101000000000;
    pM[3] |= 0b0000011000000000;
    pM[2] |= 0b0000001000000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0001010000000000;  // 2
    pM[5] |= 0b0000110000000000;
    pM[4] |= 0b0000010000000000;
    show(100);
    pM[6] |= 0b0000100000000000;  // 1
    show(500);
    // 右から左に消灯
    pM[6] &= ~0b0000000000010000;  // 8
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000000101000;  // 7
    pM[5] &= ~0b0000000000110000;
    pM[4] &= ~0b0000000000100000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000001000100;  // 6
    pM[5] &= ~0b0000000001001000;
    pM[4] &= ~0b0000000001010000;
    pM[3] &= ~0b0000000001100000;
    pM[2] &= ~0b0000000001000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000000010000010;  // 5
    pM[5] &= ~0b0000000010000100;
    pM[4] &= ~0b0000000010001000;
    pM[3] &= ~0b0000000010010000;
    pM[2] &= ~0b0000000010100000;
    pM[1] &= ~0b0000000011000000;
    pM[0] &= ~0b0000000010000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0100000100000000;  // 4
    pM[5] &= ~0b0010000100000000;
    pM[4] &= ~0b0001000100000000;
    pM[3] &= ~0b0000100100000000;
    pM[2] &= ~0b0000010100000000;
    pM[1] &= ~0b0000001100000000;
    pM[0] &= ~0b0000000100000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0010001000000000;  // 3
    pM[5] &= ~0b0001001000000000;
    pM[4] &= ~0b0000101000000000;
    pM[3] &= ~0b0000011000000000;
    pM[2] &= ~0b0000001000000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0001010000000000;  // 2
    pM[5] &= ~0b0000110000000000;
    pM[4] &= ~0b0000010000000000;
    show(100);
    pM[6] &= ~0b0000100000000000;  // 1
    show(500);
  }
}

void rotateAndClimb(int n) {        // 回転しながら登る
  clearArray();
  for (int i = 0; i < n; i++) {    // 指定回数
    for (int j = 0; j < 56 * 3; j++) {
      if ( (j % 16) > 8) {        // 8回置きに、
        pM[6] |= 0x0002;          // 一番下に星を埋め込む
      } else {
        pM[6] &= ~0x0002;         // 星を消す
      }
      spiral();
      show(100);
    }
    for (int j = 0; j < 56; j++) {
      pM[6] &= ~0x0002;
      spiral();
      show(100);
    }
  }
  clearArray();
  delay(1000);
}

void randomStar(int n) {           // ランダムに点灯(徐々に点灯数を増やす）
  for (int i = 0; i < n; i++) {    // 指定回数
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
      pM[0] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);  // 点灯確率1/8
      pM[0] |= 0x0180;                                                    // 先端の2個は常時点灯
      pM[1] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[2] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[3] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[4] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[5] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[6] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      show(300);
    }
    for (int j = 0; j < 10; j++) {
      pM[0] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);  // 点灯確率1/4
      pM[0] |= 0x0180;                                // 先端の2個は常時点灯
      pM[1] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[2] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[3] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[4] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[5] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      pM[6] = random(0, 0xFFFF) & random(0, 0xFFFF);
      show(300);
    }
    for (int j = 0; j < 20; j++) {
      pM[0] = random(0, 0xFFFF);                      // 点灯確率1/2
      pM[0] |= 0x0180;                                // 先端の2個は常時点灯
      pM[1] = random(0, 0xFFFF);
      pM[2] = random(0, 0xFFFF);
      pM[3] = random(0, 0xFFFF);
      pM[4] = random(0, 0xFFFF);
      pM[5] = random(0, 0xFFFF);
      pM[6] = random(0, 0xFFFF);
      show(300);
    }
  } // loop n
  clearArray();
  show(1000);
}

void fallingStar(int n) {             // 流れ星
  int p = 10;                         // 星の出現確率（値が大きいと星の量が減る）
  for (int k = 0; k < n * 50
       ; k++) {
    //    if (random(0, p) == 0)  pMa[3] = 0x0800; // A1ラインの種（あまり綺麗でないのでやめた）
    if (random(0, p) == 0)  pMa[2] = 0x0400; // A2ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMa[1] = 0x0200; // A3ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMa[1] = 0x0100; // A4ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMa[1] = 0x0080; // A5ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMa[1] = 0x0040; // A6ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMa[2] = 0x0020; // A7ラインの種
    //    if (random(0, p) == 0)  pMa[3] = 0x0010; // A8ラインの種
    //    if (random(0, p) == 0)  pMb[3] = 0x0100; // B1ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[2] = 0x0100; // B2ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[1] = 0x0100; // B3ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[1] = 0x0200; // B4ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[1] = 0x0040; // B5ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[1] = 0x0080; // B6ラインの種
    if (random(0, p) == 0)  pMb[2] = 0x0080; // B7ラインの種
    //    if (random(0, p) == 0)  pMb[3] = 0x0080; // B8ラインの種
    for (int j = 0; j < 7; j++) {
      pM[j] = pMa[j] | pMb[j];        // 表示メモリに転送
    }
    pM[0] |= 0x0180;                  //先端の星を点灯
    show(80);
    stepDown();                       // 星を一つ下に流す
  } // next k
  clearArray();
  show(1000);
}

void stepDown() {  // バッファ内の星をルートに従い下に落とす
  if (pMa[5] & 0x0800) pMa[6] |= 0x0800; else pMa[6] &= ~0x0800; // A1
  if (pMa[4] & 0x0800) pMa[5] |= 0x0800; else pMa[5] &= ~0x0800;
  if (pMa[3] & 0x0800) pMa[4] |= 0x0800; else pMa[4] &= ~0x0800;
  pMa[3] &= ~0x0800;

  if (pMa[5] & 0x0400) pMa[6] |= 0x0400; else pMa[6] &= ~0x0400; // A2
  if (pMa[4] & 0x0400) pMa[5] |= 0x0400; else pMa[5] &= ~0x0400;
  if (pMa[3] & 0x0400) pMa[4] |= 0x0400; else pMa[4] &= ~0x0400;
  if (pMa[2] & 0x0400) pMa[3] |= 0x0400; else pMa[3] &= ~0x0400;
  pMa[2] &= ~0x0400;

  if (pMa[5] & 0x0200) pMa[6] |= 0x0200; else pMa[6] &= ~0x0200; // A3
  if (pMa[4] & 0x0200) pMa[5] |= 0x0200; else pMa[5] &= ~0x0200;
  if (pMa[3] & 0x0200) pMa[4] |= 0x0200; else pMa[4] &= ~0x0200;
  if (pMa[2] & 0x0200) pMa[3] |= 0x0200; else pMa[3] &= ~0x0200;
  if (pMa[1] & 0x0200) pMa[2] |= 0x0200; else pMa[2] &= ~0x0200;
  pMa[1] &= ~0x0200;

  if (pMa[5] & 0x0100) pMa[6] |= 0x0100; else pMa[6] &= ~0x0100; // A4
  if (pMa[4] & 0x0100) pMa[5] |= 0x0100; else pMa[5] &= ~0x0100;
  if (pMa[3] & 0x0100) pMa[4] |= 0x0100; else pMa[4] &= ~0x0100;
  if (pMa[2] & 0x0100) pMa[3] |= 0x0100; else pMa[3] &= ~0x0100;
  if (pMa[1] & 0x0100) pMa[2] |= 0x0100; else pMa[2] &= ~0x0100;
  pMa[1] &= ~0x0100;

  if (pMa[5] & 0x0080) pMa[6] |= 0x0080; else pMa[6] &= ~0x0080; // A5
  if (pMa[4] & 0x0080) pMa[5] |= 0x0080; else pMa[5] &= ~0x0080;
  if (pMa[3] & 0x0080) pMa[4] |= 0x0080; else pMa[4] &= ~0x0080;
  if (pMa[2] & 0x0080) pMa[3] |= 0x0080; else pMa[3] &= ~0x0080;
  if (pMa[1] & 0x0080) pMa[2] |= 0x0080; else pMa[2] &= ~0x0080;
  pMa[1] &= ~0x0080;

  if (pMa[5] & 0x0040) pMa[6] |= 0x0040; else pMa[6] &= ~0x0040; // A6
  if (pMa[4] & 0x0040) pMa[5] |= 0x0040; else pMa[5] &= ~0x0040;
  if (pMa[3] & 0x0040) pMa[4] |= 0x0040; else pMa[4] &= ~0x0040;
  if (pMa[2] & 0x0040) pMa[3] |= 0x0040; else pMa[3] &= ~0x0040;
  if (pMa[1] & 0x0040) pMa[2] |= 0x0040; else pMa[2] &= ~0x0040;
  pMa[1] &= ~0x0040;

  if (pMa[5] & 0x0020) pMa[6] |= 0x0020; else pMa[6] &= ~0x0020; // A7
  if (pMa[4] & 0x0020) pMa[5] |= 0x0020; else pMa[5] &= ~0x0020;
  if (pMa[3] & 0x0020) pMa[4] |= 0x0020; else pMa[4] &= ~0x0020;
  if (pMa[2] & 0x0020) pMa[3] |= 0x0020; else pMa[3] &= ~0x0020;
  pMa[2] &= ~0x0020;

  if (pMa[5] & 0x0010) pMa[6] |= 0x0010; else pMa[6] &= ~0x0010; // A8
  if (pMa[4] & 0x0010) pMa[5] |= 0x0010; else pMa[5] &= ~0x0010;
  if (pMa[3] & 0x0010) pMa[4] |= 0x0010; else pMa[4] &= ~0x0010;
  pMa[3] &= ~0x0010;

  // B1-B8ラインの星を流す
  if (pMb[5] & 0x0400) pMb[6] |= 0x0800; else pMb[6] &= ~0x0800; // B1
  if (pMb[4] & 0x0200) pMb[5] |= 0x0400; else pMb[5] &= ~0x0400;
  if (pMb[3] & 0x0100) pMb[4] |= 0x0200; else pMb[4] &= ~0x0200;
  pMb[3] &= ~0x0100;

  if (pMb[5] & 0x0800) pMb[6] |= 0x1000; else pMb[6] &= ~0x1000; // B2
  if (pMb[4] & 0x0400) pMb[5] |= 0x0800; else pMb[5] &= ~0x0800;
  if (pMb[3] & 0x0200) pMb[4] |= 0x0400; else pMb[4] &= ~0x0400;
  if (pMb[2] & 0x0100) pMb[3] |= 0x0200; else pMb[3] &= ~0x0200;
  pMb[2] &= ~0x0100;

  if (pMb[5] & 0x1000) pMb[6] |= 0x2000; else pMb[6] &= ~0x2000; // B3
  if (pMb[4] & 0x0800) pMb[5] |= 0x1000; else pMb[5] &= ~0x1000;
  if (pMb[3] & 0x0400) pMb[4] |= 0x0800; else pMb[4] &= ~0x0800;
  if (pMb[2] & 0x0200) pMb[3] |= 0x0400; else pMb[3] &= ~0x0400;
  if (pMb[1] & 0x0100) pMb[2] |= 0x0200; else pMb[2] &= ~0x0200;
  pMb[1] &= ~0x0100;

  if (pMb[5] & 0x2000) pMb[6] |= 0x4000; else pMb[6] &= ~0x4000; // B4
  if (pMb[4] & 0x1000) pMb[5] |= 0x2000; else pMb[5] &= ~0x2000;
  if (pMb[3] & 0x0800) pMb[4] |= 0x1000; else pMb[4] &= ~0x1000;
  if (pMb[2] & 0x0400) pMb[3] |= 0x0800; else pMb[3] &= ~0x0800;
  if (pMb[1] & 0x0200) pMb[2] |= 0x0400; else pMb[2] &= ~0x0400;
  pMb[1] &= ~0x0200;

  if (pMb[5] & 0x0004) pMb[6] |= 0x0002; else pMb[6] &= ~0x0002; // B5
  if (pMb[4] & 0x0008) pMb[5] |= 0x0004; else pMb[5] &= ~0x0004;
  if (pMb[3] & 0x0010) pMb[4] |= 0x0008; else pMb[4] &= ~0x0008;
  if (pMb[2] & 0x0020) pMb[3] |= 0x0010; else pMb[3] &= ~0x0010;
  if (pMb[1] & 0x0040) pMb[2] |= 0x0020; else pMb[2] &= ~0x0020;
  pMb[1] &= ~0x0040;

  if (pMb[5] & 0x0008) pMb[6] |= 0x0004; else pMb[6] &= ~0x0004; // B6
  if (pMb[4] & 0x0010) pMb[5] |= 0x0008; else pMb[5] &= ~0x0008;
  if (pMb[3] & 0x0020) pMb[4] |= 0x0010; else pMb[4] &= ~0x0010;
  if (pMb[2] & 0x0040) pMb[3] |= 0x0020; else pMb[3] &= ~0x0020;
  if (pMb[1] & 0x0080) pMb[2] |= 0x0040; else pMb[2] &= ~0x0040;
  pMb[1] &= ~0x0080;

  if (pMb[5] & 0x0010) pMb[6] |= 0x0008; else pMb[6] &= ~0x0008; // B7
  if (pMb[4] & 0x0020) pMb[5] |= 0x0010; else pMb[5] &= ~0x0010;
  if (pMb[3] & 0x0040) pMb[4] |= 0x0020; else pMb[4] &= ~0x0020;
  if (pMb[2] & 0x0080) pMb[3] |= 0x0040; else pMb[3] &= ~0x0040;
  pMb[2] &= ~0x0080;

  if (pMb[5] & 0x0020) pMb[6] |= 0x0010; else pMb[6] &= ~0x0010; // B8
  if (pMb[4] & 0x0040) pMb[5] |= 0x0020; else pMb[5] &= ~0x0020;
  if (pMb[3] & 0x0080) pMb[4] |= 0x0040; else pMb[4] &= ~0x0040;
  pMb[3] &= ~0x0080;
}

void dimming(int c) {               // ゆっくり増光、減光
  float x, ratio;
  bMag = 0.0;                       // 一旦光量ゼロに設定
  show(10);                         // 明るさ設定値を反映させる
  pM[0] = 0xFFFF;                   // 表示パターン設定
  pM[1] = 0xFFFF;
  pM[2] = 0xFFFF;
  pM[3] = 0xFFFF;
  pM[4] = 0xFFFF;
  pM[5] = 0xFFFF;
  pM[6] = 0xFFFF;

  x = OCR2B;                        // 開始時の明るさを記録
  ratio = pow(2.0 * x, 1.0 / 40.0); // 明るさを2倍にするための増光比率を計算
  for (int j = 0; j < c; j++) {     // 指定回数
    bMag = 1.0 / x;
    for (int i = 0; i <= 40; i++) { // 等比級数で増光
      bMag *= ratio;                // 値を補正

      show(30);
    }
    for (int i = 40; i >= 0; i--) { // 減光
      bMag /= ratio;
      show(30);
    }
    show(100);
  }
  clearArray();                     // パターンメモリーを消す
  bMag = 1.0;                       // 明るさ補正係数をデフォルトに戻す
  show(500);                        // 最後に消灯
}

void clearArray() {                 // パターンメモリー消去
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    pM[i] = 0;
    pMa[i] = 0;
    pMb[i] = 0;
  }
}

void spiral() {      // スパイラル上昇
  pM[0] &= 0x0180;   // 表示領域外をクリア
  pM[1] &= 0x03C0;
  pM[2] &= 0x07E0;
  pM[3] &= 0x0FF0;
  pM[4] &= 0x1FF8;
  pM[5] &= 0x3FFC;
  pM[6] &= 0x7FFE;

  pM[0] = pM[0] << 1;
  if (pM[1] & 0x0200) pM[0] |= 0x0080; // pM[1]の左端が1だったら、pM[0]の右端を1にする
  pM[1] = pM[1] << 1;
  if (pM[2] & 0x0400) pM[1] |= 0x0040; // pM[2]の左端が1だったら、pM[1]の右端を1にする
  pM[2] = pM[2] << 1;
  if (pM[3] & 0x0800) pM[2] |= 0x0020; // pM[3]の左端が1だったら、pM[2]の右端を1にする
  pM[3] = pM[3] << 1;
  if (pM[4] & 0x1000) pM[3] |= 0x0010; // pM[4]の左端が1だったら、pM[3]の右端を1にする
  pM[4] = pM[4] << 1;
  if (pM[5] & 0x2000) pM[4] |= 0x0008; // pM[5]の左端が1だったら、pM[4]の右端を1にする
  pM[5] = pM[5] << 1;
  if (pM[6] & 0x4000) pM[5] |= 0x0004; // pM[6]の左端が1だったら、pM[5]の右端を1にする
  pM[6] = pM[6] << 1;
}

void show(unsigned long t) {        // 見せるために指定時間待機。同時に調光の計算を行う
  int x;
  delay(t);
  x = analogRead(0);                // 明るさセンサの値を読む
  x = map(x, 0, 1023, 10, 240);     // ADCの値を10-240の範囲にスケーリング
  x = x * bMag + bOffset;           // 明るさ補正計算
  bSet = constrain(x, 0, 240);      // 最終的な明るさ（割込みルーチンでPWMの設定用に使用）
}


ISR(TIMER2_COMPA_vect) {            // タイマー2 A割り込み（指定LEDを点灯）
  static int scanN = 0;             // リフレッシュ位置カウンタ
  if (bSet > 0) {                   // 明るさ設定値が0以上なら(bSetは8ビットなので割込み禁止しなくてもOK）
    switch (scanN) {                // スキャン番号に対応したLEDを点灯
      case 0:
        d2High(); break;
      case 1:
        d3High(); break;
      case 2:
        d4High(); break;
      case 3:
        d5High(); break;
      case 4:
        d6High(); break;
      case 5:
        d7High(); break;
      case 6:
        d8High(); break;
      case 7:
        d9High(); break;
      default:
        break;
    }
  }
  scanN ++;                         // スキャン番号を更新
  if (scanN > 7) {                  // 上限超えたらゼロに戻す
    scanN = 0;
  }
}

ISR(TIMER2_COMPB_vect) {            // タイマー2 B割り込み(消灯と明るさ設定）
  int bSetBuff;
  ledOff();                         // 全LED消灯
  bSetBuff = bSet;                  // 処理中に値が変わると困るのでコピー（bSetは8ビットなので割込み禁止しなくてもOK）
  if (bSetBuff <= 0) {              // 0かマイナスなら
    OCR2B = 0;                      // OCR2Bに0を設定（0を設定しても最小時間光るので COMPA 側で強制消灯させる）
  }
  else {                            // そうでなければ(1以上なら）
    OCR2B = bSetBuff - 1;           // マイナス1した値を設定
  }
}

int getBright() {                   // 明るさを測定して 0-240の値に変換
  int x;
  x = analogRead(0);                // 明るさセンサの値を読む
  x = map(x, 0, 1023, 10, 240);     // ADCの値を10-240の範囲にスケーリング
  return x;
}

void d2High() {                   // D2ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000000000000010 ) DDRD |= B00001000;  // D3 を出力にアサイン
  if ( pM[6] & 0b0000000000001000 ) DDRD |= B00010000;  // D4
  if ( pM[6] & 0b0000000000100000 ) DDRD |= B00100000;  // D5
  if ( pM[6] & 0b0000000010000000 ) DDRD |= B01000000;  // D6
  if ( pM[6] & 0b0000001000000000 ) DDRD |= B10000000;  // D7
  if ( pM[6] & 0b0000100000000000 ) DDRB |= B00000001;  // D8 ここからBポート
  if ( pM[6] & 0b0010000000000000 ) DDRB |= B00000010;  // D9
  DDRD  |= B00000100;             // D2を出力にアサイン
  PORTD |= B00000100;             // D2をHigh。これでLED点灯（光量最小化のため最後にやる）
}

void d3High() {                   // D3ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000000000000100 ) DDRD |= B00000100;  // D2 を出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000000000000100 ) DDRD |= B00010000;  // D4
  if ( pM[5] & 0b0000000000010000 ) DDRD |= B00100000;  // D5
  if ( pM[5] & 0b0000000001000000 ) DDRD |= B01000000;  // D6
  if ( pM[5] & 0b0000000100000000 ) DDRD |= B10000000;  // D7
  if ( pM[5] & 0b0000010000000000 ) DDRB |= B00000001;  // D8 ここからBポート
  if ( pM[5] & 0b0001000000000000 ) DDRB |= B00000010;  // D9
  DDRD  |= B00001000;             // D3を出力にアサイン
  PORTD |= B00001000;             // D3をHigh（これでLEDが光る）
}

void d4High() {                   // D4ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000000000010000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000000000001000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0000000000001000 ) DDRD |= B00100000;
  if ( pM[4] & 0b0000000000100000 ) DDRD |= B01000000;
  if ( pM[4] & 0b0000000010000000 ) DDRD |= B10000000;
  if ( pM[4] & 0b0000001000000000 ) DDRB |= B00000001;  // ここからBポート
  if ( pM[4] & 0b0000100000000000 ) DDRB |= B00000010;
  DDRD  |= B00010000;             // D4を出力にアサイン
  PORTD |= B00010000;             // D4をHigh（これでLEDが光る）
}

void d5High() {                   // D5ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000000001000000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000000000100000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0000000000010000 ) DDRD |= B00010000;
  if ( pM[3] & 0b0000000000010000 ) DDRD |= B01000000;
  if ( pM[3] & 0b0000000001000000 ) DDRD |= B10000000;
  if ( pM[3] & 0b0000000100000000 ) DDRB |= B00000001;  // ここからBポート
  if ( pM[3] & 0b0000010000000000 ) DDRB |= B00000010;
  DDRD  |= B00100000;             // D5を出力にアサイン
  PORTD |= B00100000;             // D5をHigh（これでLEDが光る）
}

void d6High() {                   // D6ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000000100000000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000000010000000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0000000001000000 ) DDRD |= B00010000;
  if ( pM[3] & 0b0000000000100000 ) DDRD |= B00100000;
  if ( pM[2] & 0b0000000000100000 ) DDRD |= B10000000;
  if ( pM[2] & 0b0000000010000000 ) DDRB |= B00000001;  // ここからBポート
  if ( pM[2] & 0b0000001000000000 ) DDRB |= B00000010;
  DDRD  |= B01000000;             // D6を出力にアサイン
  PORTD |= B01000000;             // D6をHigh（これでLEDが光る）
}

void d7High() {                   // D7ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0000010000000000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000001000000000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0000000100000000 ) DDRD |= B00010000;
  if ( pM[3] & 0b0000000010000000 ) DDRD |= B00100000;
  if ( pM[2] & 0b0000000001000000 ) DDRD |= B01000000;
  if ( pM[1] & 0b0000000001000000 ) DDRB |= B00000001;  // ここからBポート
  if ( pM[1] & 0b0000000100000000 ) DDRB |= B00000010;
  DDRD  |= B10000000;             // D7を出力にアサイン
  PORTD |= B10000000;             // D7をHigh（これでLEDが光る）
}

void d8High() {                   // D8ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0001000000000000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0000100000000000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0000010000000000 ) DDRD |= B00010000;
  if ( pM[3] & 0b0000001000000000 ) DDRD |= B00100000;
  if ( pM[2] & 0b0000000100000000 ) DDRD |= B01000000;
  if ( pM[1] & 0b0000000010000000 ) DDRD |= B10000000;
  if ( pM[0] & 0b0000000010000000 ) DDRB |= B00000010;  // D9
  DDRB  |= B00000001;             // D8を出力にアサイン
  PORTB |= B00000001;             // D8をHigh（これでLEDが光る）
}

void d9High() {                   // D8ポートからHighを出力し、指定のLEDを点灯
  ledOff();                       // LEDポートを初期化(入力でLowに設定）
  if ( pM[6] & 0b0100000000000000 ) DDRD |= B00000100;  // 該当ビットを出力にアサイン
  if ( pM[5] & 0b0010000000000000 ) DDRD |= B00001000;
  if ( pM[4] & 0b0001000000000000 ) DDRD |= B00010000;
  if ( pM[3] & 0b0000100000000000 ) DDRD |= B00100000;
  if ( pM[2] & 0b0000010000000000 ) DDRD |= B01000000;
  if ( pM[1] & 0b0000001000000000 ) DDRD |= B10000000;
  if ( pM[0] & 0b0000000100000000 ) DDRB |= B00000001;  // D8
  DDRB  |= B00000010;             // D9を出力にアサイン
  PORTB |= B00000010;             // D9をHigh（これでLEDが光る）
}

void ledOff() {                   // 全LED消灯（LED接続ピンを全て入力/Lowに設定）
  PORTD &= B00000011;             // D2-7をLOW
  PORTB &= B11111100;             // D8,9をLOW
  DDRD  &= B00000010;             // D2-7を入力にアサイン
  DDRB  &= B11111100;             // D8,9を入力にアサイン
}