// 适配Wokwi ESP32-C3仿真的供应链风险追踪系统代码
// 支持DHT11温湿度采集、虚拟GPS解析、MQTT上传（腾讯云/仿真）
#include <DHT.h>
#include <TinyGPS++.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <WiFi.h>

// ===================== 1. 硬件引脚配置（Wokwi仿真固定） =====================
#define DHTPIN 4          // DHT11接GPIO4
#define DHTTYPE DHT11     
// Wokwi虚拟GPS模块串口（RX=17, TX=16）
SoftwareSerial gpsSerial(17, 16); 
TinyGPSPlus gps;
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// ===================== 2. Wokwi仿真配置（必改！） =====================
// 1. WiFi配置（Wokwi支持虚拟WiFi，填任意有效值即可）
const char* ssid = "Wokwi-Fi";       // Wokwi虚拟WiFi名称（固定）
const char* password = "password";   // Wokwi虚拟WiFi密码（固定）
// 2. 腾讯云MQTT配置（真实上传需改，纯仿真可保留默认）
const char* mqttServer = "iotcloud-mqtt.gz.tencentdevices.com"; // 腾讯云MQTT服务器
const int mqttPort = 1883;
const char* clientId = "your-device-name";       // 替换为你的DeviceName
const char* mqttUser = "your-product-key&your-device-name"; // 替换为你的ProductKey&DeviceName
const char* mqttPwd = "your-mqtt-password";       // 替换为你的MQTT密码
// 3. MQTT Topic（替换为你的腾讯云Topic）
#define TOPIC_TEMP_HUMI "your-product-key/your-device-name/data/temperature_humidity"
#define TOPIC_GPS "your-product-key/your-device-name/data/gps"

// ===================== 3. 全局变量 =====================
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
unsigned long lastCollectTime = 0;  // 分钟级采集计时
// Wokwi虚拟GPS模拟数据（备用，若虚拟模块无输出时启用）
const char* fakeGpsData = "$GPRMC,081836,A,3751.65,S,14507.36,E,000.0,360.0,130998,011.3,E*62";

// ===================== 4. 函数声明 =====================
void connectWiFi();
void reconnectMQTT();
void collectAndUploadData();
void simulateGpsData(); // Wokwi虚拟GPS补全函数

// ===================== 5. 初始化函数 =====================
void setup() {
  // 初始化串口（Wokwi仿真波特率115200）
  Serial.begin(115200);
  gpsSerial.begin(9600);
  // 初始化传感器
  dht.begin();
  delay(1000); // Wokwi仿真启动延迟

  // 打印Wokwi仿真提示
  Serial.println("===== Wokwi ESP32-C3仿真启动 =====");
  Serial.println("正在连接虚拟WiFi...");
  
  // 连接虚拟WiFi
  connectWiFi();

  // 配置MQTT
  client.setServer(mqttServer, mqttPort);
  // MQTT回调函数（接收云端指令）
  client.setCallback([](char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
    Serial.print("收到云端消息 [");
    Serial.print(topic);
    Serial.print("]: ");
    for (int i = 0; i < length; i++) {
      Serial.print((char)payload[i]);
    }
    Serial.println();
  });

  Serial.println("初始化完成，等待分钟级采集...");
  Serial.println("=====================================");
}

// ===================== 6. 主循环函数 =====================
void loop() {
  // MQTT断线重连
  if (!client.connected()) {
    reconnectMQTT();
  }
  client.loop();

  // 分钟级采集（60秒/次，Wokwi测试可改10秒：10000）
  if (millis() - lastCollectTime >= 60000) {
    lastCollectTime = millis();
    collectAndUploadData();
  }

  // Wokwi虚拟GPS数据补充（防止无输出）
  simulateGpsData();
  // 解析GPS数据
  while (gpsSerial.available() > 0) {
    gps.encode(gpsSerial.read());
  }
}

// ===================== 7. Wokwi专属函数 =====================
// 连接Wokwi虚拟WiFi
void connectWiFi() {
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\n✅ WiFi连接成功！");
  Serial.print("IP地址：");
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

// MQTT重连（适配Wokwi网络仿真）
void reconnectMQTT() {
  while (!client.connected()) {
    Serial.print("🔌 连接腾讯云MQTT...");
    // Wokwi仿真模式：若无需真实上传，跳过认证（注释下方真实连接，启用仿真连接）
    // -------- 真实MQTT连接（需改配置） --------
    if (client.connect(clientId, mqttUser, mqttPwd)) {
      Serial.println("成功！");
    }
    // -------- 纯仿真MQTT连接（无需改配置） --------
    // if (client.connect("wokwi-sim-device")) {
    //   Serial.println("仿真模式成功！");
    // }
    // -------- 连接失败处理 --------
    else {
      Serial.print("失败（错误码：");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println("），5秒后重试...");
      delay(5000);
    }
  }
}

// 数据采集&上传（Wokwi适配）
void collectAndUploadData() {
  Serial.println("\n📊 开始本次数据采集 =====");
  
  // 1. 采集温湿度（Wokwi仿真DHT11数据）
  float temp = dht.readTemperature();
  float humi = dht.readHumidity();
  // 过滤异常值
  if (isnan(temp) || isnan(humi)) {
    Serial.println("❌ DHT11读取失败，使用仿真数据");
    temp = random(20, 35) + 0.5; // 仿真温度
    humi = random(30, 70) + 0.5; // 仿真湿度
  }

  // 2. 采集GPS数据（Wokwi虚拟GPS）
  float lat = gps.location.isValid() ? gps.location.lat() : 30.123456;
  float lng = gps.location.isValid() ? gps.location.lng() : 120.654321;
  if (!gps.location.isValid()) {
    Serial.println("⚠️ GPS无有效数据，使用仿真坐标");
  }

  // 3. 风险检测（温湿度超标）
  bool tempAbnormal = temp > 30.0;
  bool humiAbnormal = humi < 40.0;
  bool risk = tempAbnormal || humiAbnormal;

  // 4. 打印采集结果
  Serial.print("温度：");
  Serial.print(temp, 1);
  Serial.print("℃ ");
  if (tempAbnormal) Serial.print("【高温异常】");
  Serial.println();
  Serial.print("湿度：");
  Serial.print(humi, 1);
  Serial.print("%RH ");
  if (humiAbnormal) Serial.print("【低湿异常】");
  Serial.println();
  Serial.print("GPS坐标：");
  Serial.print(lat, 6);
  Serial.print(", ");
  Serial.println(lng, 6);
  if (risk) Serial.println("🚨 检测到风险，触发传导分析！");

  // 5. 封装JSON数据
  char tempHumiPayload[120];
  char gpsPayload[120];
  sprintf(tempHumiPayload, 
          "{\"time\":%lu,\"temp\":%.1f,\"humi\":%.1f,\"risk\":%s}",
          millis()/1000, temp, humi, risk ? "true" : "false");
  sprintf(gpsPayload, 
          "{\"time\":%lu,\"lat\":%.6f,\"lng\":%.6f,\"valid\":%s}",
          millis()/1000, lat, lng, gps.location.isValid() ? "true" : "false");

  // 6. MQTT上传
  if (client.connected()) {
    // 上传温湿度
    if (client.publish(TOPIC_TEMP_HUMI, tempHumiPayload)) {
      Serial.println("✅ 温湿度数据上传成功");
    } else {
      Serial.println("❌ 温湿度数据上传失败");
    }
    // 上传GPS
    if (client.publish(TOPIC_GPS, gpsPayload)) {
      Serial.println("✅ GPS数据上传成功");
    } else {
      Serial.println("❌ GPS数据上传失败");
    }
  } else {
    Serial.println("⚠️ MQTT未连接，数据暂存本地");
  }
  Serial.println("==================== 采集结束 📤");
}

// Wokwi虚拟GPS数据补充（防止模块无输出）
void simulateGpsData() {
  static unsigned long lastGpsTime = 0;
  if (millis() - lastGpsTime >= 5000) {
    lastGpsTime = millis();
    // 向虚拟GPS串口写入仿真数据
    gpsSerial.println(fakeGpsData);
  }
}