# 匯入所需的函式庫
from machine import Pin, ADC # 從machine模組引入Pin和ADC類別
import network               # 引入network模組，用於連接Wi-Fi
import dht                   # 引入dht模組，用於操作DHT22溫濕度傳感器
import time                  # 引入time模組，用於時間延遲
import urequests             # 引入urequests模組，用於發送HTTP請求

# 連接到 Wi-Fi 網絡
sta = network.WLAN(network.STA_IF) # 建立Wi-Fi station(STA)物件
sta.active(True)                   # 啟用Wi-Fi介面
sta.connect('Wokwi-GUEST','')      # 連接到指定的Wi-Fi網絡，請替換成你的Wi-Fi SSID和密碼
print("Linking...")                # shell顯示Linking...
while not sta.isconnected():       # 等待直到連接成功
    pass
print("Link OK")                   # shell顯示Link OK

# 初始化 DHT22 溫濕度傳感器和連接的引腳
p0 = Pin(14, Pin.IN)               # 創建Pin物件，將GPIO14設為資料腳，給定別名為p0，用於連接DHT22溫濕度傳感器
d = dht.DHT22(p0)                  # 創建DHT22物件，並指定並指定使用p0物件來連接DHT22溫溼度傳感器

# 定義 ThingSpeak API 的主機和 API 金鑰
host = 'http://api.thingspeak.com' # ThingSpeak API 的主機位址
api_key = '2GMEOUTAK9DIUHHJ'       # 你的 ThingSpeak API 金鑰，請替換成自己的金鑰

# 初始化 ADC、LED 和 SW 引腳
adc = ADC(3)                       # 創建 ADC 物件，指定引腳 3 為輸入引腳，並給定別名為 adc
LED_red = Pin(19, Pin.OUT)         # 創建 Pin 物件，指定引腳 19 為輸出引腳，並給定別名為 LED_Hum
LED_red.value(0)                   # 初始時，將 LED_red 關閉
sw = Pin(4, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # 創建 Pin 物件，指定引腳 4 為輸入引腳，並使用內建的提升電阻，給定別名為SW

# 定義計數終止次數、延遲步長、溫度和濕度閾值
countEnd = 5                       # 設置測量的次數
DelayStep = 3                      # 設置每次測量之間的延遲時間（秒）
sw_count = 0                       # 用來計算按鈕按下次數，初始化為0
 
a = 100 / 4096                     # 根據 煙霧濃度範圍（100%）和分辨率（12位）計算比例

while True:
    smoke_total = 0          # 初始化 ADC 讀數總和
    Temp = 0                 # 初始化溫度變數
    Hum = 0                  # 初始化濕度變數

    try:
        for i in range(countEnd):
            d.measure()                    # 讀取 DHT22 溫濕度傳感器數據
            Smoke = adc.read()             # 讀取 ADC 的數據
            Smoke = Smoke * a              # 將 ADC 讀數轉換為煙霧濃度
            dht22_Temp = d.temperature()   # 讀取溫度值
            dht22_Hum = d.humidity()       # 讀取濕度值
            smoke_total += Smoke           # 累加煙霧濃度數值
            Temp += dht22_Temp             # 累加溫度值
            Hum += dht22_Hum               # 累加濕度值
            if (sw.value() == 0):          # 如果sw被按下
                sw_count += 1              # 累加sw.count值+1
                if (sw_count % 2 == 1):    # 如果sw_count值為奇數
                    LED_red.value(1)       # 紅燈亮
                    print(sw_count)        # shell顯示sw_count數值
                    print("Warning! Water injecting!") # shell顯示Warning! Water injecting!
                else:
                    LED_red.value(0)       # 否則紅燈滅
                    print(sw_count)        # shell顯示sw_count數值
                    print("Warning closed!!") # shell顯示Warning closed!!"
                while (sw.value() == 0):   # 等待SW釋放
                    pass
            time.sleep(DelayStep)          # 延遲Delaystep數值的秒數
    except ValueError:
        print('test')                      # shell顯示test

    # 計算平均電壓、溫度和濕度

    s = smoke_total / countEnd   # 計算平均煙霧濃度
    t = Temp / countEnd          # 計算平均溫度
    h = Hum / countEnd           # 計算平均濕度

    # 將數據上傳到 ThingSpeak
    url = '%s/update?api_key=%s&field1=%s&field2=%s&field3=%s&'%(host, api_key, s, t, h) # 製作上傳 URL
    r = urequests.get(url)       # 發送 GET 請求將數據上傳到 ThingSpeak

    # 輸出數據和上傳結果
    print('Avg_smoke=' , s, '%', 'Avg_Temperature=', t, 'C', 'Avg_Humidity=', h, '%') # 顯示平均煙霧濃度、溫溼度值
    print('url=', url)           # 顯示url
    print('response=', r.text)   # 顯示response值

    if (s > 45):                 # 如果煙霧濃度大於45
        LED_red.value(1)         # 紅燈亮
        print("Warning! Smoke level is too High!") # shell顯示Warning! Smoke level is too High!
    else:
        LED_red.value(0)         # 否則紅燈滅