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CMakeLists.txt

@@ -41,6 +41,9 @@ add_executable(smart_alarm smart_alarm.cpp
         ui.cpp
         fonts/Font5x7FixedMono.c
         alarm.cpp
+        dateutils.cpp
+        bell.c
+        multicore_utils.cpp
 )
 
 pico_set_program_name(smart_alarm "smart_alarm")

GC9A01/gc9a01.h

@@ -103,6 +103,7 @@ void gc9a01_vline(gc9a01_GC9A01_obj_t *self, uint16_t x, uint16_t y, uint16_t w,
 void gc9a01_text(gc9a01_GC9A01_obj_t *self, const GFXfont *font, char *str, uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t fg_color, uint16_t bg_color);
 void gc9a01_text_gfx_transparent(gc9a01_GC9A01_obj_t *self, const GFXfont *font, const char *str, uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t color);
 void gc9a01_text_gfx_buffered(gc9a01_GC9A01_obj_t *self, const GFXfont *font, const char *str, uint16_t x0, uint16_t y0, uint16_t fg_color, uint16_t bg_color);
+void gc9a01_blit_buffer(gc9a01_GC9A01_obj_t *self, uint16_t x, uint16_t y, uint16_t w, uint16_t h, uint8_t *buf, int len);
 uint8_t gc9a01_get_color(uint8_t bpp);
 uint16_t color565(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b);
 #ifdef  __cplusplus

alarm.cpp

@@ -4,6 +4,15 @@
 #include <vector>
 #include "alarm.h"
 
+#include <cstdio>
+#include <cstring>
+
+#include "dateutils.h"
+#include "link.h"
+#include "ui.h"
+#include "hardware/rtc.h"
+#include "pico/multicore.h"
+#include "pico/util/datetime.h"
 
 
     alarm::alarm(uint8_t hours, uint8_t minutes, const std::array<bool, 7> &days_enabled, bool every_other_week, bool even_week){
@@ -122,4 +131,207 @@ void alarm::set_even_week(bool even_week) {
     }
 }
 
+#include "pico/util/datetime.h"
+
+
+void alarm::get_next_ring_time(datetime_t &ret) const {
+    if (!enabled()) {
+        ret = {0};
+        return;
+    }
+
+    datetime_t now;
+    rtc_get_datetime(&now);
+
+    datetime_t candidate = now;
+    candidate.hour = hours();
+    candidate.min = minutes();
+    candidate.sec = 0;
+
+    std::array<bool, 7> days = days_enabled();
+    bool any_day_enabled = false;
+    for (uint8_t i = 0; i < 7; i++) {
+        if (days[i]) {
+            any_day_enabled = true;
+            break;
+        }
+    }
+
+    if (!any_day_enabled) {
+        // One-time alarm: schedule for tomorrow if time passed today
+        if (candidate.hour < now.hour ||
+            (candidate.hour == now.hour && candidate.min <= now.min)) {
+
+            candidate.day++;
+
+            // Handle month overflow
+            const uint8_t days_in_month[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
+            uint8_t max_days = days_in_month[candidate.month];
+            if (candidate.month == 2 && (candidate.year % 4 == 0 &&
+               (candidate.year % 100 != 0 || candidate.year % 400 == 0))) {
+                max_days = 29;
+            }
+
+            if (candidate.day > max_days) {
+                candidate.day = 1;
+                candidate.month++;
+                if (candidate.month > 12) {
+                    candidate.month = 1;
+                    candidate.year++;
+                }
+            }
+
+            candidate.dotw = (now.dotw + 1) % 7;
+        }
+        memcpy(&ret, &candidate, sizeof(datetime_t));
+        return;
+    }
+
+    // Optimized ISO 8601 week calculation
+    auto get_iso_week_number = [](const datetime_t& dt) -> uint8_t {
+        uint16_t ordinal = dt.day;
+        const uint8_t days_in_month[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
+
+        for (uint8_t m = 1; m < dt.month; m++) {
+            ordinal += days_in_month[m];
+            if (m == 2 && (dt.year % 4 == 0 && (dt.year % 100 != 0 || dt.year % 400 == 0))) {
+                ordinal++;
+            }
+        }
+
+        uint8_t iso_weekday = (dt.dotw == 0) ? 7 : dt.dotw;
+        uint8_t week = (ordinal - iso_weekday + 10) / 7;
+
+        if (week == 0) {
+            int16_t prev_year = dt.year - 1; // fix warning
+            bool leap = (prev_year % 4 == 0 && (prev_year % 100 != 0 || prev_year % 400 == 0));
+
+            datetime_t prev_jan1 = {prev_year, 1, 1, 0, 0, 0, 0};
+            uint8_t jan1_weekday = (prev_jan1.dotw == 0) ? 7 : prev_jan1.dotw;
+
+            if (jan1_weekday == 4 || jan1_weekday == 5 || (leap && jan1_weekday == 3)) {
+                return 53;
+            }
+            return 52;
+        }
+
+        if (week == 53) {
+            bool leap = (dt.year % 4 == 0 && (dt.year % 100 != 0 || dt.year % 400 == 0));
+            uint16_t year_length = leap ? 366 : 365;
+
+            uint16_t remaining_days = year_length - ordinal;
+            uint8_t dec31_weekday = (iso_weekday + remaining_days) % 7;
+            if (dec31_weekday == 0) dec31_weekday = 7;
+
+            if (dec31_weekday <= 3) {
+                return 1;
+            }
+        }
+
+        return week;
+    };
+
+    for (uint8_t days_ahead = 0; days_ahead < 14; days_ahead++) {
+        datetime_t test_date = now;
+
+        test_date.day += days_ahead;
+
+        const uint8_t days_in_month[] = {0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31};
+        uint8_t max_days = days_in_month[test_date.month];
+        if (test_date.month == 2 && (test_date.year % 4 == 0 &&
+           (test_date.year % 100 != 0 || test_date.year % 400 == 0))) {
+            max_days = 29;
+        }
+
+        while (test_date.day > max_days) {
+            test_date.day -= max_days;
+            test_date.month++;
+            if (test_date.month > 12) {
+                test_date.month = 1;
+                test_date.year++;
+            }
+            max_days = days_in_month[test_date.month];
+            if (test_date.month == 2 && (test_date.year % 4 == 0 &&
+               (test_date.year % 100 != 0 || test_date.year % 400 == 0))) {
+                max_days = 29;
+            }
+        }
+
+        uint8_t dotw = (now.dotw + days_ahead) % 7;
+        test_date.dotw = dotw;
+
+        if (!days[dotw]) continue;
+
+        test_date.hour = hours();
+        test_date.min = minutes();
+        test_date.sec = 0;
+
+        if (days_ahead == 0) {
+            if (test_date.hour < now.hour ||
+                (test_date.hour == now.hour && test_date.min <= now.min)) {
+                continue;
+            }
+        }
+
+        if (every_other_week()) {
+            uint8_t current_week = get_iso_week_number(now);
+            uint8_t test_week = get_iso_week_number(test_date);
+
+            bool is_even_week = (test_week % 2 == 0);
+
+            if (even_week() != is_even_week) {
+                continue;
+            }
+        }
+        memcpy(&ret, &test_date, sizeof(datetime_t));
+        return;
+    }
+
+    ret = {0};
+    return;
+}
+
+
+
 std::vector<alarm> alarms;
+
+uint8_t armed_alarm = 0;
+void alarm_trigger_callback() {
+    printf("alarm triggered!\n");
+
+    {
+        std::array<bool, 7> days_enabled = alarms[armed_alarm].days_enabled();
+        bool one_time = true;
+        for (bool b : days_enabled) {
+            if (b) {one_time = false;break;}
+        }
+        if (one_time) {alarms[armed_alarm].disable();}
+    }
+    rearm_alarm_timers();
+    if (get_core_num()) {
+        alarm_gone_off_page();
+    } else {
+        multicore_launch_core1(&alarm_gone_off_page);
+    }
+}
+
+void rearm_alarm_timers() {
+    printf("arming alarm...\n");
+    rtc_disable_alarm();
+    if (alarms.empty()) return;
+    datetime_t first_alarm;
+    alarms[0].get_next_ring_time(first_alarm);
+    datetime_t testing;
+    for (uint8_t i = 1; i < alarms.size(); i++) {
+        if (alarms[i].enabled()) {
+            alarms[i].get_next_ring_time(testing);
+            if (compare_datetime(&testing, &first_alarm) == SMALLER_THAN) {
+                memcpy(&first_alarm, &testing, sizeof(datetime_t));
+                armed_alarm = i;
+            }
+        }
+    }
+    printf("alarm set to %d:%d:%d %d.%d.%d\n",first_alarm.hour,first_alarm.min,first_alarm.sec,first_alarm.day,first_alarm.month,first_alarm.year);
+    rtc_set_alarm(&first_alarm,&alarm_trigger_callback);
+    rtc_enable_alarm();
+}

alarm.h

@@ -4,6 +4,8 @@
 #include <cstdint>
 #include <vector>
 
+#include "pico/types.h"
+
 struct alarm
 {
 private:
@@ -19,6 +21,7 @@ public:
     [[nodiscard]] bool every_other_week() const;
     [[nodiscard]] bool even_week() const;
     [[nodiscard]] bool enabled() const;
+    void get_next_ring_time(datetime_t &ret) const;
 
     // Enable/disable methods
     void enable();
@@ -33,4 +36,5 @@ public:
 };
 
 extern std::vector<alarm> alarms;
+void rearm_alarm_timers();
 #endif //SMART_ALARM_PERSISTANCE_H

bell.c

@@ -0,0 +1,391 @@
+/* GIMP RGB C-Source image dump (bell.c) */
+
+#include <stdint.h>
+#include <bell.h>
+
+const struct bell_image_t bell_image = {
+  64, 64,
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\000\370\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370"
+  "\000\370\000\370\000\370\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000\370\000\370\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000\370\000\370\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
+  "\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\000\370\000\370\000"
+  "\370\000\370\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020"
+  "\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202\020\202"
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+  "\020\202\020",
+};
+

bell.h

@@ -0,0 +1,11 @@
+#ifndef SMART_ALARM_BELL_H
+#define SMART_ALARM_BELL_H
+#include <stdint.h>
+
+struct bell_image_t{
+    uint8_t	width;
+    uint8_t height;
+    uint8_t pixel_data[64 * 64 * 2 + 1];
+};
+extern const struct bell_image_t bell_image;
+#endif //SMART_ALARM_BELL_H

dateutils.cpp

@@ -0,0 +1,33 @@
+#include "dateutils.h"
+
+#include "pico/types.h"
+
+
+datetime_compare_res compare_datetime(const datetime_t *dt1, const datetime_t *dt2) {
+    // Compare year first
+    if (dt1->year > dt2->year) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->year < dt2->year) return SMALLER_THAN;
+
+    // Years are equal, compare month
+    if (dt1->month > dt2->month) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->month < dt2->month) return SMALLER_THAN;
+
+    // Months are equal, compare day
+    if (dt1->day > dt2->day) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->day < dt2->day) return SMALLER_THAN;
+
+    // Days are equal, compare hour
+    if (dt1->hour > dt2->hour) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->hour < dt2->hour) return SMALLER_THAN;
+
+    // Hours are equal, compare minute
+    if (dt1->min > dt2->min) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->min < dt2->min) return SMALLER_THAN;
+
+    // Minutes are equal, compare second
+    if (dt1->sec > dt2->sec) return BIGGER_THAN;
+    if (dt1->sec < dt2->sec) return SMALLER_THAN;
+
+    // All fields are equal
+    return EQUALS;
+}

dateutils.h

@@ -0,0 +1,11 @@
+#ifndef SMART_ALARM_DATEUTILS_H
+#define SMART_ALARM_DATEUTILS_H
+#include "pico/types.h"
+
+enum datetime_compare_res {
+    EQUALS,
+    BIGGER_THAN,
+    SMALLER_THAN,
+};
+datetime_compare_res compare_datetime(const datetime_t *dt1, const datetime_t *dt2);
+#endif //SMART_ALARM_DATEUTILS_H

display.cpp

@@ -243,6 +243,7 @@ void print_alarm(alarm *alarm, selected_t selected, uint8_t x, u_int8_t y) {
             break;
           case 2: // enable/disable
             alarm->set_state(!alarm->enabled());
+            rearm_alarm_timers();
             break;
           case 10: // every other week
             alarm->set_every_other_week(!alarm->every_other_week());

display.h

@@ -25,4 +25,6 @@ void print_add_button(uint8_t center_x, uint8_t center_y,uint8_t w, uint16_t col
 #define MAX_Y 240
 #define ALARM_BOX_WIDTH 70
 #define ALARM_BOX_HEIGHT 30
+
+#define ORANGE 0xf420
 #endif //SMART_ALARM_DISPLAY_H

link.h

@@ -0,0 +1,8 @@
+#ifndef SMART_ALARM_LINK_H
+#define SMART_ALARM_LINK_H
+#include <cstdint>
+extern uint32_t __StackTop;        // Core 0 stack top
+extern uint32_t __StackBottom;     // Core 0 stack bottom
+extern uint32_t __StackOneTop;     // Core 1 stack top
+extern uint32_t __StackOneBottom;  // Core 1 stack bottom
+#endif //SMART_ALARM_LINK_H

multicore_utils.cpp

@@ -0,0 +1,17 @@
+
+#include <iostream>
+
+#include "pins.h"
+#include "hardware/gpio.h"
+#include "pico/platform.h"
+#include "pico/time.h"
+
+[[noreturn]] void core1_launch_with_reset_self() {
+    assert(get_core_num());// assert if called with core0
+    gpio_put(INTERUPT_PIN, true);
+    while (true) {
+        sleep_ms(UINT32_MAX);
+    }
+}
+
+void core0_launch_interupt_handler() {}

pins.h

@@ -11,3 +11,4 @@
 #define BUTTON_SECONDARY_IN 6
 
 #define LED_PIN 5
+#define INTERUPT_PIN 2

smart_alarm.cpp

@@ -87,6 +87,8 @@ extern "C" void sync_system_time(unsigned int sec, unsigned int usec) {
   }
 }
 
+uint8_t page_selected = 1;
+
 int main() {
   stdio_init_all();
   if (cyw43_arch_init()) {
@@ -162,7 +164,7 @@ int main() {
 
   printf("SNTP initialized, waiting for time sync...\n");
 
-  uint8_t page_selected = 1;
+
 
   multicore_launch_core1(page_functions[page_selected]);
 

smart_alarm.h

@@ -0,0 +1,5 @@
+#ifndef SMART_ALARM_SMART_ALARM_H
+#define SMART_ALARM_SMART_ALARM_H
+#include <cstdint>
+extern uint8_t page_selected;
+#endif //SMART_ALARM_SMART_ALARM_H

sound.cpp

@@ -58,7 +58,7 @@ void setup_pwm_audio() {
     pwm_set_gpio_level(SPEAKER_PIN, 128); // Set to middle level (silence)
 }
 
-void play_audio() {
+void play_alarm_audio() {
     audio_pos = 0;
     audio_playing = true;
 
@@ -68,7 +68,7 @@ void play_audio() {
     add_repeating_timer_us(delay_us, audio_timer_callback, NULL, &timer);
 }
 
-void stop_audio() {
+void stop_alarm_audio() {
     audio_playing = false;
     pwm_set_gpio_level(SPEAKER_PIN, 128); // Return to silence level
 }

sound.h

@@ -2,8 +2,8 @@
 #define SMART_ALARM_SOUND_H
 
 void setup_pwm_audio();
-void play_audio();
+void play_alarm_audio();
-void stop_audio();
+void stop_alarm_audio();
 
 extern volatile float volume_multiplier;
 

ui.cpp

@@ -12,10 +12,15 @@
 #include "macros.h"
 #include "lwip/arch.h"
 #include "multicore_events.h"
+#include "pins.h"
+#include "smart_alarm.h"
 #include "pico/multicore.h"
 #include "pico/time.h"
 #include "sound.h"
 #include "timezones.h"
+#include "hardware/gpio.h"
+#include "bell.h"
+#include "link.h"
 
 
 bool secondary_button_override = false;
@@ -51,7 +56,7 @@ void volume_update(configuration* self,bool hard)
     }
 }
 
-void config_page() {
+[[noreturn]] void config_page() {
     char volume_str[17];
     char timezone_str[41];
     std::array<configuration, 2> options = {{{timezone_str,&timezone_set_text,&timezone_update,timezone_index, 0,true}, {volume_str,&volume_set_text,&volume_update,*(uint32_t*)&volume_multiplier, 0, false}}};
@@ -161,7 +166,7 @@ void config_page() {
 }
 
 
-void time_page() {
+[[noreturn]] void time_page() {
   draw_ui_circle(MAGENTA);
   print_time(true);
   while (true) {
@@ -235,3 +240,43 @@ static uint8_t get_alarm_y(uint8_t index) {
 
 std::array<void (*)(), 3> page_functions = {config_page, time_page,
                                             alarm_set_page};
+
+[[noreturn]] void alarm_gone_off_page() {
+    printf("alarm went off\n");
+    clear_display();
+    page_selected = 1;
+    secondary_button_override = false;
+    draw_ui_circle(ORANGE);
+    gc9a01_blit_buffer(&display,120-(bell_image.width/2),180-(bell_image.height/2),bell_image.width,bell_image.height,const_cast<uint8_t*>(bell_image.pixel_data),std::size(bell_image.pixel_data));
+    gpio_put(LED_PIN, true);
+    play_alarm_audio();
+    print_time(true);
+    multicore_fifo_drain();
+    while (true) {
+        {
+            uint32_t event;
+            if (multicore_fifo_pop_timeout_us(500000,&event)) {
+                if (event == PRIMARY_BUTTON_PRESSED) {
+                    stop_alarm_audio();
+                    gpio_put(LED_PIN, false);
+                    clear_display();
+                    if (get_core_num()) {
+                        asm volatile (
+                            "ldr r3, %[stack_top]   \n\t"
+                            "mov sp, r3             \n\t"
+                            :
+                            : [stack_top] "m" (__StackOneTop)
+                            : "r3"
+                        );// clear the stack to prevent stack overflow from circular function calling
+                        time_page();
+                    } else {
+                        multicore_launch_core1(&time_page);
+                    }
+                }
+            }
+            multicore_fifo_drain();
+
+        }
+        print_time();
+    }
+}

ui.h

@@ -3,4 +3,5 @@
 #include <array>
 extern std::array<void(*)(), 3> page_functions;
 extern bool secondary_button_override;
+void alarm_gone_off_page();
 #endif //SMART_ALARM_UI_H