from machine import Pin, PWM      # 從 machine 模組中引入 Pin 和 PWM 用於控制引腳和 PWM 信號
from HCSR04 import HCSR04         # 從 HCSR04 模組中引入 HCSR04 用於超聲波測距
import network                    # 引入 network 模組，用於連接 Wi-Fi
import time                       # 引入 time 模組，用於延遲
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...')
while not sta.isconnected():       # 等待直到連接成功
    pass
print('Link OK')

# 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 = '5LMSE9MIB2JUZCCN'       # 你的 ThingSpeak API 金鑰，請替換成自己的金鑰

# 初始化超聲波傳感器，觸發引腳為 15，回波引腳為 19
sr04 = HCSR04(trigPin = 15, echoPin = 19 )

# 初始化 LED 引腳
LED_red = Pin(25, Pin.OUT)         # 設定引腳 25 為紅色 LED，模式為輸出
LED_green = Pin(26, Pin.OUT)       # 設定引腳 26 為綠色 LED，模式為輸出
LED_blue = Pin(27, Pin.OUT)        # 設定引腳 27 為藍色 LED，模式為輸出

# 對紅色 LED 設定 PWM，頻率為 1000 Hz，並設置初始亮度為 0
pwm_led_red = PWM(LED_red, freq=1000)     
pwm_led_red.duty(0)  

# 對綠色 LED 設定 PWM，頻率為 1000 Hz，並設置初始亮度為 0
pwm_led_green = PWM(LED_green, freq=1000)     
pwm_led_green.duty(0)  

# 對藍色 LED 設定 PWM，頻率為 1000 Hz，並設置初始亮度為 0
pwm_led_blue = PWM(LED_blue, freq=1000)     
pwm_led_blue.duty(0)  

dist = 0  # 初始化距離變量

try:
    while True:
        print('start')
        try:
            dist = sr04.distance()  # 獲取距離
            print('Distance:', dist, 'cm')

            # 製作上傳 URL，包含 API 金鑰和距離數據
            url = '%s/update?api_key=%s&field4=%s' % (host, api_key, dist) 
            r = urequests.get(url)  # 發送 GET 請求將數據上傳到 ThingSpeak
            
            # 根據距離調整 LED 顯示
            if dist > 100:             # 如果距離 > 100
                for i in range(1024):  # 慢速漸亮
                    pwm_led_green.duty(i)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒
                for j in range(1024):  # 慢速漸暗
                    pwm_led_green.duty(1023 - j)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒
            elif 30 < dist and dist < 100:  # 如果距離介於30-100
                for i in range(1024):  # 慢速漸亮
                    pwm_led_blue.duty(i)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒
                for j in range(1024):  # 慢速漸暗
                    pwm_led_blue.duty(1023 - j)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒
            elif dist < 30:            # 如果距離 <30
                for i in range(1024):  # 慢速漸亮
                    pwm_led_red.duty(i)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒
                for j in range(1024):  # 慢速漸暗
                    pwm_led_red.duty(1023 - j)
                    time.sleep(0.005)  # 延遲 5 毫秒

        except Exception as e:  # 捕捉異常
            print(e.args[0])    # 打印異常信息
        time.sleep(1)           # 延遲 1 秒
except KeyboardInterrupt:      # 捕捉鍵盤中斷信號
    print('Program stopped!')  # 打印程序停止信息