import machine             # 引入 machine 模組，用於控制硬體
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
from umqtt.robust import MQTTClient  # 引入 MQTTClient 模組，用於 MQTT 通訊
from machine import SoftI2C, Pin     # 引入 SoftI2C 和 Pin 模組，用於 I2C 通訊和控制引腳
from lcd_api import LcdApi           # 引入 LcdApi 模組，用於 LCD 控制
from i2c_lcd import I2cLcd           # 引入 I2cLcd 模組，用於 I2C LCD 控制

# 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...')                 # 輸出連接狀態信息
while not sta.isconnected():        # 等待直到連接成功
    pass
print('Link OK')                    # 輸出連接成功信息

# ThingSpeak MQTT 帳號和頻道訊息
THINGAPEAK_MQTT_CLIENT_ID = b"JSEOKS8fBAknNBM4PA0xKzY"  # ThingSpeak MQTT 客戶端 ID
THINGAPEAK_MQTT_USERNAME = b"JSEOKS8fBAknNBM4PA0xKzY"   # ThingSpeak MQTT 用戶名
THINGAPEAK_MQTT_PASSWORD = b"6lYlTrEioZr6lSqCg6tgyMyS"  # ThingSpeak MQTT 密碼
THINGAPEAK_CHANNEL_ID = b"2574640"                      # ThingSpeak 頻道 ID

# 建立 MQTT 客戶端並連接到服務器
client = MQTTClient(
    client_id=THINGAPEAK_MQTT_CLIENT_ID,  # 客戶端 ID
    server=b"mqtt3.thingspeak.com",       # MQTT 服務器地址
    user=THINGAPEAK_MQTT_USERNAME,        # 用戶名
    password=THINGAPEAK_MQTT_PASSWORD,    # 密碼
    ssl=False                             # 是否使用 SSL
)
client.connect()  # 連接到 MQTT 服務器

# 定義 I2C 地址和 LCD 顯示參數
I2C_ADDR = 0x27     # I2C 地址
totalRows = 2       # LCD 總行數
totalColumns = 16   # LCD 總列數

# 初始化 I2C
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)  # 初始化 ESP32 的 I2C 方法
# i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4), freq=10000)      # 初始化 ESP8266 的 I2C 方法

# 初始化 LCD
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)  # 創建 LCD 物件

# 初始化超聲波傳感器
sr04_L = HCSR04(trigPin=25, echoPin=26)  # 左側超聲波傳感器
sr04_R = HCSR04(trigPin=18, echoPin=19)  # 右側超聲波傳感器

# 定義 LINE Notify 的 API 網址
url_line_sro4 = "https://hook.eu2.make.com/emw7d9k68wg1emjcwy0ocut7afsff0wr"  # LINE Notify 超音波 alarm API 網址

# 顯示 "Under Detection" 只顯示一次
lcd.move_to(1, 1)              # 移動到 LCD 指定位置
lcd.putstr("Under Detection")  # 在 LCD 顯示 "Under Detection"
time.sleep(1)                  # 延遲 1 秒
lcd.clear()                    # 清除 LCD 屏幕

# 無限循環
while True:
    try:
        # 獲取左、右兩側超聲波傳感器距離
        L = int(sr04_L.distance())  # 左側距離
        R = int(sr04_R.distance())  # 右側距離
        lcd.move_to(0, 0)           # 移動到 LCD 第一行第一列
        lcd.putstr(f"Left:{L}cm")   # 顯示左側距離
        lcd.move_to(0, 1)           # 移動到 LCD 第二行第一列
        lcd.putstr(f"Right:{R}cm")  # 顯示右側距離

        print('Left Distance:', L, 'cm')   # 輸出左側距離到控制台
        print('Right Distance:', R, 'cm')  # 輸出右側距離到控制台

        if L < 100 or R < 100:    # 如果任意一側距離小於 100 cm
            lcd.clear()           # 清除 LCD 屏幕
            lcd.move_to(0, 0)     # 移動到 LCD 第一行第一列
            lcd.putstr("Alert!")  # 顯示警報信息

            credentials = bytes("channels/{:s}/publish".format(THINGAPEAK_CHANNEL_ID), 'utf-8')  # 構造 MQTT 憑證字符串，指定發佈頻道
            payload = bytes("field3=1\n", 'utf-8')  # 構造 MQTT 發佈數據
            client.publish(credentials, payload)    # 發佈數據到 ThingSpeak 頻道

            response = urequests.get(url_line_sro4 + "?sr04_L=" + str(L) + "&sr04_R=" + str(R))  # 發送 HTTP 請求到 LINE Notify
            response.close()  # 確保請求正確關閉

        else:
            credentials = bytes("channels/{:s}/publish".format(THINGAPEAK_CHANNEL_ID), 'utf-8')  # 構造 MQTT 憑證字符串，指定發佈頻道
            payload = bytes("field3=0\n", 'utf-8')  # 構造 MQTT 發佈數據
            client.publish(credentials, payload)    # 發佈數據到 ThingSpeak 頻道

        credentials = bytes("channels/{:s}/publish".format(THINGAPEAK_CHANNEL_ID), 'utf-8')  # 構造 MQTT 憑證字符串，指定發佈頻道
        payload = bytes("field1={:.1f}&field2={:.1f}\n".format(L, R), 'utf-8')  # 構造 MQTT 發佈數據
        client.publish(credentials, payload)   # 發佈數據到 ThingSpeak 頻道

        time.sleep(5)  # 延遲 5 秒
    except Exception as e:
        print(e.args[0])  # 捕獲並輸出異常信息