# 引用必要的函式庫
import dht # 取得使用DHT22溫度與濕度的函式
from machine import Pin # 取得在微控制器(ESP32)上控制GPIO接腳的函式
import time # 取得使用時間相關的函式
import network # 取得使用網路連結管理的函式
import urequests # 取得使用HTTP要求的函式

# Wi-Fi連結相關設定
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)   # 創建一個WLAN物件來管理Wi-Fi連結
sta_if.active(True)                     # 啟用WLAN介面
sta_if.connect('Wokwi-GUEST', '')       # 透過現有的SSID與密碼，建立Wi-Fi連結

# 創建一個Pin物件(GPIO 15)，讀取DHT22感測器收集到的資料
p_read = Pin(4, Pin.IN)

# 創建一個DHT22物件，透過Pin物件讀取資料
d = dht.DHT22(p_read)

# 初始化按鈕接腳
SW1 = Pin(5, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # 設定開關SW1連結到接腳GPIO 5並啟用內部上拉電阻
warning_active = False              # 初始化監測按鍵旗幟
SW1Time = 0                         # 初始化SW1按鈕被按下的次數

# 創建Pin物件來控制LED燈
LED1 = Pin(2, Pin.OUT)      # 將LED_Temp連接到GPIO 19
LED2 = Pin(15, Pin.OUT)     # 將LED_Hum連接到GPIO 18

# 設定中華電信IoT智慧聯網大平台的設備編號(Device ID)-(D1mini-DHT11)
device_id = "34010416267"

# 創建HTTP請求的標頭，自定義標頭欄為"CK"，其值為設備金鑰(API Key)-(D1mini-DHT11)
headers={"CK":"DKPAB279E3MRBREP14"}

# 建立一個用來上傳資料到中華電信IoT智慧聯網大平台的URL(需設備編號)
url_CHT="http://iot.cht.com.tw/iot/v1/device/" + device_id + "/rawdata"

# 等待Wi-Fi連結的建立
while not sta_if.isconnected():
    print(".", end="")   # 透過字串.來表達正在等待連結，避免造成當機誤會。
    time.sleep(0.1)      # 每次確認連結是否成功的延遲(0.1秒)
print(" WiFi連線成功！") # 當Wi-Fi連結建立成功後，於Shell列印Wi-Fi連線成功！的字串。

# 按鈕SW1被按下後行為的副函式
def alarm_Alert():
    # 於Shell列印提示訊息：Warning! SW Touched!
    print("Warning! SW Touched!")
    # 讓紅藍燈交叉閃爍5次
    for i in range(5):
        LED1.value(1)   # 點亮LED1(紅燈)
        LED2.value(0)   # 熄滅LED2(藍燈)
        time.sleep(1)   # 延遲1秒以利觀察
        LED1.value(0)   # 熄滅LED1(紅燈)
        LED2.value(1)   # 點亮LED2(藍燈)
        time.sleep(1)   # 延遲1秒以利觀察
    time.sleep(0.1)     # 延遲0.1秒
    LED1.value(0)       # 熄滅LED1(紅燈)
    LED2.value(0)       # 熄滅LED2(藍燈)


# 主迴圈，用以量測DHT22的溫度與濕度並上傳至中華電信IoT智慧聯網大平台
while True:
    # 確認開關SW1是否被按下，若按下，則開始對SW1按鈕計數器(SW1Time)進行判別，並根據SW1按鈕計數器內含奇偶決定是否設定監測按鍵旗幟為True或False
    if SW1.value() == 0:
        print("SW1 pressed.")
        SW1Time = SW1Time + 1       # 將SW1按鈕計數器(SW1Time)加一
        if SW1Time % 2 == 0:        # 若SW1按鈕被按下偶數次
            warning_active = False  # 設定監測按鍵旗幟為False
        elif SW1Time % 2 == 1:      # 若SW1按鈕被按下奇數次
            warning_active = True   # 設定監測按鍵旗幟為True
        # 除按鈕彈跳機制
        while SW1.value() == 0:     # 等待SW1按鈕被釋放
            pass
        time.sleep(0.3)             # 等待0.3秒避免按鈕彈跳

    # 確認監測按鍵旗幟是否為True
    if warning_active:
        alarm_Alert()               # 呼叫副函式alarm_Alert()，列印提示訊息：Warning! SW Touched!，讓紅藍燈閃爍
        time.sleep(0.5)             # 延遲0.5秒
    
    # 量測DHT22數值，並上傳數據至中華電信IoT智慧聯網大平台
    d.measure()         # 觸發DHT22感測器的量測行為
    t = d.temperature() # 從DHT22感測器上讀取當前溫度數值
    h = d.humidity()    # 從DHT22感測器上讀取當前濕度數值
    print("Temp={}\u00b0C".format(t), ",", "Humi={}%".format(h)) # 於Shell中列印當前於DHT22測量到的溫度與濕度
    
    # 以JSON格式建立上傳至中華電信IoT智慧聯網大平台的溫度資料
    CHT_Temp_data = [{
    "id":"DHT-Temp",        # 填寫於感測器管理中的溫度感測器識別編號(ID)
    "value":[str(t)]        # 填寫溫度數值(要將原本的int資料格式改為str)
    }]

    # 以JSON格式建立上傳至中華電信IoT智慧聯網大平台的濕度資料
    CHT_Hum_data = [{
    "id":"DHT-Hum",         # 填寫於感測器管理中的濕度感測器識別編號(ID)
    "value":[str(h)]        # 填寫濕度數值(要將原本的int資料格式改為str)
    }]

    # 避免沒有連結到Wi-Fi，導致傳輸失敗，再次確認當前Wi-Fi連結是否中斷，若中斷則重新建立連線
    if not sta_if.isconnected():
        # 等待Wi-Fi連結的建立
        while not sta_if.isconnected():
            print(".", end="")   # 透過字串.來表達正在等待連結，避免造成當機誤會。
            time.sleep(0.1)      # 每次確認連結是否成功的延遲(0.1秒)
        print(" WiFi連線成功！") # 當Wi-Fi連結再次建立成功後，於Shell列印Wi-Fi連線成功！的字串。

    # 將溫度資料以JSON格式並透過HTTP POST請求上傳至中華電信IoT智慧聯網大平台
    response_Temp = urequests.post(url_CHT, json=CHT_Temp_data, headers=headers)
    response_Temp.close() # 關閉HTTP POST請求的回覆物件(否則將會導致程式崩潰)

    # 將濕度資料以JSON格式並透過HTTP POST請求上傳至中華電信IoT智慧聯網大平台
    response_Hum = urequests.post(url_CHT, json=CHT_Hum_data, headers=headers)
    response_Hum.close() # 關閉HTTP POST請求的回覆物件(否則將會導致程式崩潰)

    print("上傳完畢！") #當上述兩份資料上傳完畢後，於Shell列印出上傳完畢！的字串

    time.sleep(3) # 延遲3秒後，進入下一個循環迭代