我們使用Pico、WIZnet W5100S 和 PicoBricks 開發(fā)板開發(fā)了MQTT RGB燈，通過(guò)ChatGPT 4.0生成和優(yōu)化代碼。

項(xiàng)目所需組件

硬件組件

PicoBricks 擴(kuò)展板 x 1

WIZnet W5100S-EVB-Pico x 1

WIZnet W5500-EVB-Pico

WIZnet以太網(wǎng)HAT x 1

樹莓派Pico x 1

軟件應(yīng)用和在線服務(wù)

MicroPython

項(xiàng)目背景

有很多關(guān)于如何用ChatGPT編碼的介紹，我還嘗試過(guò)用它來(lái)創(chuàng)建簡(jiǎn)單的例子或生成一些邏輯代碼。但是有沒(méi)有可能只用ChatGPT就可以開發(fā)一個(gè)項(xiàng)目呢？

ChatGPT4最近開放了代碼解釋器功能，讓我們嘗試使用這個(gè)新功能。我進(jìn)行了即時(shí)書寫，沒(méi)有使用任何命令或擴(kuò)展應(yīng)用程序。結(jié)果如何？獲得了巨大成功。

除了對(duì)一些非常簡(jiǎn)單的代碼進(jìn)行修改之外，大部分代碼都是借助 ChatGPT 完成的。

Pico 遙控?zé)?/strong>

這是一份總結(jié)。請(qǐng)牢記這一點(diǎn)，并查看以下文本，看看它是如何被運(yùn)用的。

這項(xiàng)工作是通過(guò)編寫并驗(yàn)證基礎(chǔ)庫(kù)和示例代碼，然后將必要的部分進(jìn)行整合來(lái)完成的。

1.如果你正在使用特定的模塊/庫(kù)，請(qǐng)明確指出。

2.執(zhí)行代碼后，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，請(qǐng)將錯(cuò)誤信息以及疑似出錯(cuò)的代碼部分告知GPT，并請(qǐng)求其進(jìn)行修正。即使你應(yīng)用了修改后的代碼后錯(cuò)誤仍然存在，也要堅(jiān)持不懈地尋求解答。之后，會(huì)為你提出一個(gè)新的方向。

3.你必須清晰明確地寫出你期望實(shí)現(xiàn)的功能、觸發(fā)操作的條件、執(zhí)行時(shí)機(jī)等信息，這樣才能更接近你想要的執(zhí)行效果。

4.在創(chuàng)建新類時(shí)，如果你能提供一個(gè)功能與結(jié)構(gòu)相似的類作為示例，那么將會(huì)為你創(chuàng)建一個(gè)類似的類。

5.當(dāng)組合使用各種類時(shí)，分別請(qǐng)求每個(gè)單獨(dú)功能的示例并將它們組合起來(lái)，往往比直接輸入類信息并要求得到一個(gè)完整功能的效果更好。

6.如果你想為達(dá)到同一結(jié)果而采用不同的邏輯，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)邏輯示例，并請(qǐng)求將其應(yīng)用。

與其絞盡腦汁地過(guò)度思考，不如就把它讀作：“啊，他們這樣用提示來(lái)解決這樣的問(wèn)題？”

如果你覺(jué)得：“這部分不錯(cuò)！”那就把它記下來(lái)，并試著在自己的項(xiàng)目中運(yùn)用。

設(shè)置代碼解釋器

功能定義

為了創(chuàng)建一個(gè)恰當(dāng)?shù)奶崾?，需清晰勾勒出功能特性?/span>

這部分對(duì)于開發(fā)以及編寫提示都至關(guān)重要。當(dāng)你對(duì)功能特性有清晰的理解時(shí)，提出的問(wèn)題就會(huì)更加精確，也就能明確劃分并著手處理哪些部分。

由于很多時(shí)候需要分部分開展工作然后再進(jìn)行整合，因此理解整體結(jié)構(gòu)就顯得更為關(guān)鍵。

- 控制設(shè)備

1.控制設(shè)備將使用MQTT協(xié)議向RGB燈傳輸JSON格式的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將包含調(diào)整燈具RGB顏色和亮度的信息。

2.控制設(shè)備將配備一個(gè)按鈕，用于控制RGB燈的顏色。

當(dāng)按鈕按下時(shí)間少于0.5秒時(shí)，將選擇RGB顏色。

3.控制設(shè)備將使用可變電阻來(lái)調(diào)節(jié)燈具的亮度。

電阻值將被映射到1~100的亮度級(jí)別。

4.在OLED顯示屏上顯示RGB燈的顏色和亮度信息。

- RGB燈設(shè)備

1.RGB燈設(shè)備將通過(guò)MQTT協(xié)議從控制設(shè)備接收J(rèn)SON格式的數(shù)據(jù)。

這些數(shù)據(jù)將包含調(diào)整燈具RGB顏色和亮度的信息。

2.RGB燈設(shè)備將根據(jù)接收到的JSON數(shù)據(jù)調(diào)整其RGB值和亮度。

3.在OLED顯示屏上顯示RGB燈的顏色和亮度信息。

- 網(wǎng)絡(luò)：MQTT

1.初始化

如果你正在使用特定的模塊/庫(kù)，請(qǐng)明確指出。

請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)和MQTT的基礎(chǔ)示例。網(wǎng)絡(luò)和MQTT的相關(guān)信息通過(guò)define進(jìn)行聲明。

MQTT默認(rèn)設(shè)置

提示1：當(dāng)然，這里有一個(gè)使用MicroPython和WIZNET5K驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行MQTT通信的基礎(chǔ)函數(shù)示例。在這個(gè)函數(shù)中，設(shè)備被設(shè)置為靜態(tài)IP地址192.168.11.101，網(wǎng)關(guān)為192.168.11.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，DNS服務(wù)器為8.8.8.8。MQTT代理位于IP地址192.168.11.100，主題為ctrl_state。未使用用戶名和密碼。保持連接時(shí)間為60秒。SPI配置：波特率：2,000,000，MOSI：19，MISO：16，SCK：18，CS：17，RESET：20。添加默認(rèn)訂閱和發(fā)布功能。

提示2：請(qǐng)?jiān)谀憔帉懙拇a中定義與用戶名、IP、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼、DNS和主題相關(guān)的內(nèi)容。

ChatGPT一次性完成了這個(gè)任務(wù)。我使用Mosquitto測(cè)試了訂閱和發(fā)布功能。

由于MQTT經(jīng)常在其他項(xiàng)目中使用，我們將其創(chuàng)建為一個(gè)庫(kù)。

提示1：我打算將下面的代碼封裝成一個(gè)庫(kù)，命名為WIZnetMQTT.py。請(qǐng)將其修改為類格式，以便于作為API使用。

提示2：在你編寫的類中，我們打算將初始化函數(shù)中的網(wǎng)絡(luò)初始化部分放到另一個(gè)函數(shù)中使用。請(qǐng)將其拆分，不包括網(wǎng)絡(luò)初始化部分，僅保留MQTT初始化部分。

在收到庫(kù)的更新代碼以及主程序的測(cè)試示例后，我再次檢查了其運(yùn)行情況，它工作得很好。

2.訂閱回調(diào)

為了更靈活地使用MQTT庫(kù)，我們?cè)试S注冊(cè)回調(diào)函數(shù)來(lái)處理訂閱的消息。

如果沒(méi)有提供回調(diào)函數(shù)，則設(shè)計(jì)為直接返回主題和消息。

提示1：請(qǐng)修改def sub_cb(self, topic, msg)函數(shù)，使其更具通用性。如果提供了回調(diào)函數(shù)，則使用該回調(diào)函數(shù)；如果沒(méi)有提供，則返回主題和消息。

classWIZnetMQTT: def__init__(self, username, broker_ip, topic, keep_alive, callback=None):…self.callback = callback…defsub_cb(self, topic, msg): ifself.callback: returnself.callback(topic, msg) else: returntopic, msg

出于測(cè)試目的，我將創(chuàng)建一個(gè)訂閱回調(diào)函數(shù)。

由于我們計(jì)劃接收J(rèn)SON格式的數(shù)據(jù)，我將添加一個(gè)解析函數(shù)。

提示2：另外，你能提供一個(gè)使用回調(diào)函數(shù)的示例嗎？接收到的消息是JSON格式的，比如{"color":"R", "brightness": 0}。顏色值可以是'R'、'G'或'B'，亮度值的范圍是從0.01到1。在WIZnetMQTT類中，請(qǐng)包含一個(gè)能夠解析這種JSON消息的回調(diào)函數(shù)。

defexample_callback(topic, msg): try: data = json.loads(msg) color = data.get("color",None) brightness = data.get("brightness",None) … print(f"Received color:{color}, brightness:{brightness}") exceptjson.JSONDecodeError: print("Error decoding JSON!")

如果直接這樣運(yùn)行，將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

執(zhí)行后，如果發(fā)生錯(cuò)誤，請(qǐng)將錯(cuò)誤信息以及疑似存在錯(cuò)誤的代碼告知GPT，并請(qǐng)求修正。

即使你應(yīng)用了修改后的代碼但錯(cuò)誤仍然存在，也要堅(jiān)持不懈地尋求答案。隨后，會(huì)提出一個(gè)新的解決方向。

提示：我在下面的example_callback函數(shù)中遇到了“AttributeError: 'module' object has no attribute 'JSONDecodeError'”錯(cuò)誤?？赡苁悄睦锍隽藛?wèn)題？

…To handlethis, you cancatcha more general exception, like Exception, to capture any kind of error that arises during the JSON decoding process:…except Exception: # Catch any exception,notjust JSONDecodeError…

你需要檢查其是否正常運(yùn)行。

模塊

對(duì)于模塊而言，我擁有一個(gè)之前已經(jīng)創(chuàng)建好的庫(kù)。

對(duì)于現(xiàn)有的類，我直接使用它們或者在其基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展；對(duì)于不存在的類，我會(huì)創(chuàng)建它們以匹配相似的格式。

（這個(gè)庫(kù)的大部分內(nèi)容也是使用ChatGPT創(chuàng)建的）

1.電位器

電位器的邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單。我將把Pico bricks提供的電位器示例，以及從picobricks_utils.py的類（picobricks_hum_temp）中引用的結(jié)構(gòu)添加到提示中。

你必須清楚地寫出你想要實(shí)現(xiàn)的功能、觸發(fā)操作的條件、時(shí)間安排等，以便更接近期望的動(dòng)作。

在創(chuàng)建一個(gè)新類時(shí)，如果你能提供一個(gè)功能與結(jié)構(gòu)相似的類作為示例，那么將為你創(chuàng)建一個(gè)類似的類。

提示：這是電位器的基本功能代碼?！皃ot=ADC(Pin(26)) pot_val=((pot.read_u16()/65535.0)*20) +1”。請(qǐng)按照下面類的格式來(lái)編寫。class picobricks_hum_temp: ...

importmachinefrom machineimportADC, PinclassPotentiometer:...

修改雖然成功了，但輸出值是一個(gè)介于1到21之間的小數(shù)

請(qǐng)將其更改為一個(gè)函數(shù)，使其能夠?qū)⒃撝涤成涞?到100之間的整數(shù)（默認(rèn)范圍是0~100）。

如果你想修改輸出的某一部分，無(wú)需創(chuàng)建新的提示，只需從已寫好的輸出中請(qǐng)求修正你希望更改的部分即可。

提示：這個(gè)函數(shù)的結(jié)果是最小值和最大值分別為1.0和21.0之間的小數(shù)。請(qǐng)?zhí)砑右粋€(gè)函數(shù)，根據(jù)輸入的最小值和最大值進(jìn)行映射。默認(rèn)值應(yīng)設(shè)為1和100，并且應(yīng)能夠通過(guò)init方法中的參數(shù)進(jìn)行配置。

def__init__(self, pot_pin=26, read_timer=2, min_val=0, max_val=100): self.min_val = min_val self.max_val = max_val def_map_value(self, value): # Map the value from [1, 21] range to [self.min_val, self.max_val] range return((value -1) / (21-1)) * (self.max_val -self.min_val) +self.min_val

2.按鈕

已經(jīng)為按鈕創(chuàng)建了一個(gè)類。

然而，由于目前只有一個(gè)切換按鈕模式，我將添加一個(gè)按壓按鈕模式以及一個(gè)按壓回調(diào)函數(shù)。

此外，我還將添加模式選擇功能，以便根據(jù)所選模式進(jìn)行操作。

（由于默認(rèn)模式是“開/關(guān)”，因此與之前編寫的示例不會(huì)產(chǎn)生沖突）。

提示1：以下是與按鈕相關(guān)的類。請(qǐng)?jiān)诖颂幪砑右粋€(gè)新函數(shù)，用于識(shí)別和控制按壓按鈕。同時(shí)，確保將按壓按鈕作為回調(diào)函數(shù)參數(shù)接收，并相應(yīng)地調(diào)用它。class picobricks_button:~Omitted~

提示2：請(qǐng)將set_toggle_button_state函數(shù)拆分為兩種模式：“開/關(guān)”（on/off）和“按壓”（push）。當(dāng)處于“按壓”模式時(shí)，執(zhí)行按壓回調(diào)函數(shù)。

classpicobricks_button: def__init__(self, btn_pin=10, detect_time_ms=500, mode="on/off"): self.push_callback =None self.mode = mode

它工作得很好。讓我們?yōu)檫@個(gè)功能創(chuàng)建一個(gè)回調(diào)函數(shù)。

基于按壓動(dòng)作，讓我們將狀態(tài)從紅色（R）變?yōu)榫G色（G），再變?yōu)樗{(lán)色（B）...并創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)來(lái)讀取已設(shè)置的RGB值。

提示1：創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)以注冊(cè)到按壓回調(diào)中。實(shí)現(xiàn)一個(gè)邏輯，即當(dāng)按下按壓按鈕時(shí)，RGB狀態(tài)按照“紅（R）”、“綠（G）”、“藍(lán)（B）”的順序循環(huán)變化。

提示2：使用這個(gè)函數(shù)時(shí)，初始值被設(shè)置為“藍(lán)（B）”，請(qǐng)修改為從“紅（R）”開始。此外，添加一個(gè)“獲?。╣et）”函數(shù)，以便能夠讀取當(dāng)前設(shè)置的RGB值。

classRGBController: def__init__(self): defcycle_rgb_state(self):defmain(): btn =picobricks_button(mode="push") btn.set_button_callback(push_callback=rgb_controller.cycle_rgb_state) whileTrue: btn.set_toggle_button_state() time.sleep_ms(50)

我原本請(qǐng)求的是一個(gè)函數(shù)，但收到的是一個(gè)類。不過(guò)，由于RGB循環(huán)似乎會(huì)以多種形式被使用，因此我會(huì)將其以類的格式直接添加到picobricks_utils.py文件中。

3.斜坡控制

在組合使用各種類時(shí)，相較于直接輸入類信息并要求一個(gè)完整的功能，為每個(gè)單獨(dú)的功能請(qǐng)求示例并將它們組合起來(lái)，往往能獲得更好的效果。

基于上述內(nèi)容，我們將兩個(gè)功能（按鈕控制和斜坡控制）組合起來(lái)。

同時(shí)，我會(huì)在過(guò)程中修改錯(cuò)誤信息。

提示1：我需要按鈕按壓和電位器的示例。我需要在主程序中使用的函數(shù)。創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，每當(dāng)按鈕被按下或電位器值發(fā)生變化時(shí)，就打印當(dāng)前的RGB值和電位器值/100的結(jié)果。~示例按鈕/電位器~

提示2：當(dāng)我進(jìn)行這些修改時(shí)，變化并沒(méi)有實(shí)時(shí)更新?？赡苁鞘裁磫?wèn)題？

提示3：每1秒讀取一次值，并在按鈕和電位器值與前一次不同時(shí)打印變化的值。

提示4：存在一個(gè)漏洞，即在沒(méi)有任何按鈕操作的情況下，當(dāng)電位器值變化時(shí)，RGB值會(huì)自動(dòng)改變。請(qǐng)修復(fù)這個(gè)問(wèn)題。

并且使用[time.sleep(1)]來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲。但這并不是最好的方法。

如果你想為相同的結(jié)果應(yīng)用不同的邏輯，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)邏輯示例并請(qǐng)求其應(yīng)用。

提示5：設(shè)置定時(shí)器，每1秒讀取一次值。使用'get_time'格式而不是'sleep'。current_pot_value = pot_value_scaled() 如果 current_pot_value != prev_pot_value：打印 f"亮度值已更改為: {current_pot_value:.2f}" prev_pot_value = current_pot_value

提示6：將定時(shí)器減少到500毫秒。

4. OLED

我已經(jīng)為OLED創(chuàng)建了一個(gè)類，現(xiàn)在我將添加一個(gè)新函數(shù)，該函數(shù)可以在每一行上顯示不同的內(nèi)容。

由于有多個(gè)打印函數(shù)，函數(shù)名變得不太易讀。我請(qǐng)求進(jìn)行修改。

提示1：請(qǐng)?jiān)谙旅娴念愔刑砑右粋€(gè)名為'oled'的函數(shù)，該函數(shù)允許在5行的每一行中輸入不同的內(nèi)容。

提示2：如果某一行沒(méi)有輸入內(nèi)容，請(qǐng)確保不調(diào)用self.oled.text(line5, 5, 48)（或類似針對(duì)該行的文本顯示調(diào)用）。

提示3：請(qǐng)重命名該函數(shù)

使用在按鈕和電位器中創(chuàng)建的變量，在OLED上顯示當(dāng)前的顏色和亮度值。

由于之前有提示編寫歷史，因此無(wú)需輸入額外的變量信息。

提示1：參考下面的函數(shù)，請(qǐng)創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)在OLED的第一行上打印'Color: {rgb}'，在第二行上打印'Brightness: {current_pot_value}%'，使用提供的cur_rgb和current_pot_value值。

提示2：當(dāng)值發(fā)生變化時(shí)，我希望在更改“亮度”時(shí)同時(shí)更新“顏色”顯示，在更改“顏色”時(shí)也同時(shí)更新“亮度”顯示。我希望兩者能同時(shí)顯示，并且只更新發(fā)生變化的值。

我們還將使用生成的值創(chuàng)建一個(gè)JSON編碼函數(shù)。

5.燈具控制

創(chuàng)建一個(gè)燈具控制設(shè)備

首先，我們將使用虛擬數(shù)據(jù)來(lái)生成JSON消息。

利用之前創(chuàng)建的類和函數(shù)，根據(jù)JSON消息在OLED上顯示數(shù)據(jù)，并控制RGB LED燈。

提示1：這是一個(gè)用于解析JSON消息的函數(shù)。當(dāng)“顏色（color）”和“亮度（brightness）”與它們之前的值不同時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)來(lái)控制Neopixel燈帶。請(qǐng)參考Neopixel類。

我已經(jīng)進(jìn)行了測(cè)試，效果良好。

現(xiàn)在，各個(gè)設(shè)備的單獨(dú)功能已經(jīng)完成，讓我們來(lái)完善MQTT控制部分。

我將輸入兩個(gè)已完成的代碼，并請(qǐng)求將它們合并。

如前所述，與其一開始就要求完整的代碼，不如為每個(gè)功能編寫代碼，然后再請(qǐng)求合并，這樣更有效率。這種方法可以確保詳細(xì)功能得到良好實(shí)現(xiàn)，并減少嘗試次數(shù)。

我們還將更改函數(shù)名以匹配其功能。

運(yùn)行代碼后，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，只需請(qǐng)求修改即可。

提示1：將兩個(gè)代碼合并。

提示2：在調(diào)用'update_oled_display'函數(shù)時(shí)，也使用與'update_oled_display'相同的參數(shù)調(diào)用'generate_json_message'函數(shù)。此外，使用'generate_json_message'返回的消息來(lái)執(zhí)行'publish()'函數(shù)。

提示3：修改'update_oled_display'的函數(shù)名，以反映其更新后的功能。

提示4：NameError: name 'mqtt' isn't defined（名稱錯(cuò)誤：未定義名稱'mqtt'）

對(duì)于控制設(shè)備，我們將功能分類為MQTT發(fā)布、按鈕、電位器和OLED。對(duì)于燈具設(shè)備，我們將功能分類為MQTT訂閱、OLED和受控的RGB LED。

由于這是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，我直接編寫了代碼。

我將與你分享我在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中使用的編寫提示的過(guò)程。

我所有工作的歷史記錄，請(qǐng)參考這里的chatgpt日志。其中記錄了許多嘗試和失敗。

項(xiàng)目現(xiàn)已完成。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，不是嗎？

盡管這是一個(gè)小項(xiàng)目，但我們完全使用chatGPT進(jìn)行了開發(fā)。

就像編碼一樣，練習(xí)得越多，水平就越高，使用提示似乎也是如此。

雖然體驗(yàn)大型項(xiàng)目的部分開發(fā)過(guò)程至關(guān)重要，但完成小型項(xiàng)目的從始至終也同樣重要。

我經(jīng)常使用chatGPT，但這是我第一次完全使用提示從開始到結(jié)束進(jìn)行開發(fā)，我感覺(jué)自己比以前更得心應(yīng)手了。

雖然這是我第一次嘗試，還有些生疏，但我會(huì)繼續(xù)更多地使用它。如果將來(lái)有更好的項(xiàng)目，我會(huì)帶著另一個(gè)項(xiàng)目回來(lái)。

代碼

https://github.com/wiznetmaker/RP2040-PicoBricks-HAT-Micropython/tree/main/example/AI_Lamp

原文地址：

https://www.hackster.io/wizscarlet5986/mqtt-project-with-pico-and-ethernethat-using-chatgpt-prompts-0c44eb