我們使用Pico、WIZnet W5100S 和 PicoBricks 開發板開發了MQTT RGB燈，通過ChatGPT 4.0生成和優化代碼。

項目所需組件

硬件組件

PicoBricks 擴展板 x 1

WIZnet W5100S-EVB-Pico x 1

WIZnet W5500-EVB-Pico

WIZnet以太網HAT x 1

樹莓派Pico x 1

軟件應用和在線服務

MicroPython

項目背景

有很多關于如何用ChatGPT編碼的介紹，我還嘗試過用它來創建簡單的例子或生成一些邏輯代碼。但是有沒有可能只用ChatGPT就可以開發一個項目呢？

ChatGPT4最近開放了代碼解釋器功能，讓我們嘗試使用這個新功能。我進行了即時書寫，沒有使用任何命令或擴展應用程序。結果如何？獲得了巨大成功。

除了對一些非常簡單的代碼進行修改之外，大部分代碼都是借助 ChatGPT 完成的。

Pico 遙控燈

這是一份總結。請牢記這一點，并查看以下文本，看看它是如何被運用的。

這項工作是通過編寫并驗證基礎庫和示例代碼，然后將必要的部分進行整合來完成的。

1.如果你正在使用特定的模塊/庫，請明確指出。

2.執行代碼后，如果出現錯誤，請將錯誤信息以及疑似出錯的代碼部分告知GPT，并請求其進行修正。即使你應用了修改后的代碼后錯誤仍然存在，也要堅持不懈地尋求解答。之后，會為你提出一個新的方向。

3.你必須清晰明確地寫出你期望實現的功能、觸發操作的條件、執行時機等信息，這樣才能更接近你想要的執行效果。

4.在創建新類時，如果你能提供一個功能與結構相似的類作為示例，那么將會為你創建一個類似的類。

5.當組合使用各種類時，分別請求每個單獨功能的示例并將它們組合起來，往往比直接輸入類信息并要求得到一個完整功能的效果更好。

6.如果你想為達到同一結果而采用不同的邏輯，請提供一個邏輯示例，并請求將其應用。

與其絞盡腦汁地過度思考，不如就把它讀作：“啊，他們這樣用提示來解決這樣的問題？”

如果你覺得：“這部分不錯！”那就把它記下來，并試著在自己的項目中運用。

設置代碼解釋器

功能定義

為了創建一個恰當的提示，需清晰勾勒出功能特性。

這部分對于開發以及編寫提示都至關重要。當你對功能特性有清晰的理解時，提出的問題就會更加精確，也就能明確劃分并著手處理哪些部分。

由于很多時候需要分部分開展工作然后再進行整合，因此理解整體結構就顯得更為關鍵。

- 控制設備

1.控制設備將使用MQTT協議向RGB燈傳輸JSON格式的數據。這些數據將包含調整燈具RGB顏色和亮度的信息。

2.控制設備將配備一個按鈕，用于控制RGB燈的顏色。

當按鈕按下時間少于0.5秒時，將選擇RGB顏色。

3.控制設備將使用可變電阻來調節燈具的亮度。

電阻值將被映射到1~100的亮度級別。

4.在OLED顯示屏上顯示RGB燈的顏色和亮度信息。

- RGB燈設備

1.RGB燈設備將通過MQTT協議從控制設備接收JSON格式的數據。

這些數據將包含調整燈具RGB顏色和亮度的信息。

2.RGB燈設備將根據接收到的JSON數據調整其RGB值和亮度。

3.在OLED顯示屏上顯示RGB燈的顏色和亮度信息。

- 網絡：MQTT

1.初始化

如果你正在使用特定的模塊/庫，請明確指出。

請求網絡和MQTT的基礎示例。網絡和MQTT的相關信息通過define進行聲明。

MQTT默認設置

提示1：當然，這里有一個使用MicroPython和WIZNET5K驅動器進行MQTT通信的基礎函數示例。在這個函數中，設備被設置為靜態IP地址192.168.11.101，網關為192.168.11.1，子網掩碼為255.255.255.0，DNS服務器為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。添加默認訂閱和發布功能。

提示2：請在你編寫的代碼中定義與用戶名、IP、網關、子網掩碼、DNS和主題相關的內容。

ChatGPT一次性完成了這個任務。我使用Mosquitto測試了訂閱和發布功能。

由于MQTT經常在其他項目中使用，我們將其創建為一個庫。

提示1：我打算將下面的代碼封裝成一個庫，命名為WIZnetMQTT.py。請將其修改為類格式，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中的網絡初始化部分放到另一個函數中使用。請將其拆分，不包括網絡初始化部分，僅保留MQTT初始化部分。

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

2.訂閱回調

為了更靈活地使用MQTT庫，我們允許注冊回調函數來處理訂閱的消息。

如果沒有提供回調函數，則設計為直接返回主題和消息。

提示1：請修改def sub_cb(self, topic, msg)函數，使其更具通用性。如果提供了回調函數，則使用該回調函數；如果沒有提供，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

出于測試目的，我將創建一個訂閱回調函數。

由于我們計劃接收JSON格式的數據，我將添加一個解析函數。

提示2：另外，你能提供一個使用回調函數的示例嗎？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，請包含一個能夠解析這種JSON消息的回調函數。

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!")

如果直接這樣運行，將會出現錯誤。

執行后，如果發生錯誤，請將錯誤信息以及疑似存在錯誤的代碼告知GPT，并請求修正。

即使你應用了修改后的代碼但錯誤仍然存在，也要堅持不懈地尋求答案。隨后，會提出一個新的解決方向。

提示：我在下面的example_callback函數中遇到了“AttributeError: 'module' object has no attribute 'JSONDecodeError'”錯誤?？赡苁悄睦锍隽藛栴}？

…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行。

模塊

對于模塊而言，我擁有一個之前已經創建好的庫。

對于現有的類，我直接使用它們或者在其基礎上進行擴展；對于不存在的類，我會創建它們以匹配相似的格式。

（這個庫的大部分內容也是使用ChatGPT創建的）

1.電位器

電位器的邏輯相對簡單。我將把Pico bricks提供的電位器示例，以及從picobricks_utils.py的類（picobricks_hum_temp）中引用的結構添加到提示中。

你必須清楚地寫出你想要實現的功能、觸發操作的條件、時間安排等，以便更接近期望的動作。

在創建一個新類時，如果你能提供一個功能與結構相似的類作為示例，那么將為你創建一個類似的類。

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”。請按照下面類的格式來編寫。class picobricks_hum_temp: ...

importmachinefrom machineimportADC, PinclassPotentiometer:...

修改雖然成功了，但輸出值是一個介于1到21之間的小數

請將其更改為一個函數，使其能夠將該值映射到0到100之間的整數（默認范圍是0~100）。

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

提示：這個函數的結果是最小值和最大值分別為1.0和21.0之間的小數。請添加一個函數，根據輸入的最小值和最大值進行映射。默認值應設為1和100，并且應能夠通過init方法中的參數進行配置。

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

已經為按鈕創建了一個類。

然而，由于目前只有一個切換按鈕模式，我將添加一個按壓按鈕模式以及一個按壓回調函數。

此外，我還將添加模式選擇功能，以便根據所選模式進行操作。

（由于默認模式是“開/關”，因此與之前編寫的示例不會產生沖突）。

提示1：以下是與按鈕相關的類。請在此處添加一個新函數，用于識別和控制按壓按鈕。同時，確保將按壓按鈕作為回調函數參數接收，并相應地調用它。class picobricks_button:~Omitted~

提示2：請將set_toggle_button_state函數拆分為兩種模式：“開/關”（on/off）和“按壓”（push）。當處于“按壓”模式時，執行按壓回調函數。

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。讓我們為這個功能創建一個回調函數。

基于按壓動作，讓我們將狀態從紅色（R）變為綠色（G），再變為藍色（B）...并創建一個函數來讀取已設置的RGB值。

提示1：創建一個函數以注冊到按壓回調中。實現一個邏輯，即當按下按壓按鈕時，RGB狀態按照“紅（R）”、“綠（G）”、“藍（B）”的順序循環變化。

提示2：使用這個函數時，初始值被設置為“藍（B）”，請修改為從“紅（R）”開始。此外，添加一個“獲?。╣et）”函數，以便能夠讀取當前設置的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)

我原本請求的是一個函數，但收到的是一個類。不過，由于RGB循環似乎會以多種形式被使用，因此我會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，相較于直接輸入類信息并要求一個完整的功能，為每個單獨的功能請求示例并將它們組合起來，往往能獲得更好的效果。

基于上述內容，我們將兩個功能（按鈕控制和斜坡控制）組合起來。

同時，我會在過程中修改錯誤信息。

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。創建一個函數，每當按鈕被按下或電位器值發生變化時，就打印當前的RGB值和電位器值/100的結果。~示例按鈕/電位器~

提示2：當我進行這些修改時，變化并沒有實時更新?？赡苁鞘裁磫栴}？

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打印變化的值。

提示4：存在一個漏洞，即在沒有任何按鈕操作的情況下，當電位器值變化時，RGB值會自動改變。請修復這個問題。

并且使用[time.sleep(1)]來實現時間延遲。但這并不是最好的方法。

如果你想為相同的結果應用不同的邏輯，請提供一個邏輯示例并請求其應用。

提示5：設置定時器，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：將定時器減少到500毫秒。

4. OLED

我已經為OLED創建了一個類，現在我將添加一個新函數，該函數可以在每一行上顯示不同的內容。

由于有多個打印函數，函數名變得不太易讀。我請求進行修改。

提示1：請在下面的類中添加一個名為'oled'的函數，該函數允許在5行的每一行中輸入不同的內容。

提示2：如果某一行沒有輸入內容，請確保不調用self.oled.text(line5, 5, 48)（或類似針對該行的文本顯示調用）。

提示3：請重命名該函數

使用在按鈕和電位器中創建的變量，在OLED上顯示當前的顏色和亮度值。

由于之前有提示編寫歷史，因此無需輸入額外的變量信息。

提示1：參考下面的函數，請創建一個函數，該函數在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：當值發生變化時，我希望在更改“亮度”時同時更新“顏色”顯示，在更改“顏色”時也同時更新“亮度”顯示。我希望兩者能同時顯示，并且只更新發生變化的值。

我們還將使用生成的值創建一個JSON編碼函數。

5.燈具控制

創建一個燈具控制設備

首先，我們將使用虛擬數據來生成JSON消息。

利用之前創建的類和函數，根據JSON消息在OLED上顯示數據，并控制RGB LED燈。

提示1：這是一個用于解析JSON消息的函數。當“顏色（color）”和“亮度（brightness）”與它們之前的值不同時，創建一個函數來控制Neopixel燈帶。請參考Neopixel類。

我已經進行了測試，效果良好。

現在，各個設備的單獨功能已經完成，讓我們來完善MQTT控制部分。

我將輸入兩個已完成的代碼，并請求將它們合并。

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

我們還將更改函數名以匹配其功能。

運行代碼后，如果出現錯誤，只需請求修改即可。

提示1：將兩個代碼合并。

提示2：在調用'update_oled_display'函數時，也使用與'update_oled_display'相同的參數調用'generate_json_message'函數。此外，使用'generate_json_message'返回的消息來執行'publish()'函數。

提示3：修改'update_oled_display'的函數名，以反映其更新后的功能。

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

對于控制設備，我們將功能分類為MQTT發布、按鈕、電位器和OLED。對于燈具設備，我們將功能分類為MQTT訂閱、OLED和受控的RGB LED。

由于這是一個簡單的任務，我直接編寫了代碼。

我將與你分享我在項目開發過程中使用的編寫提示的過程。

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

項目現已完成。這是一個簡單的項目，不是嗎？

盡管這是一個小項目，但我們完全使用chatGPT進行了開發。

就像編碼一樣，練習得越多，水平就越高，使用提示似乎也是如此。

雖然體驗大型項目的部分開發過程至關重要，但完成小型項目的從始至終也同樣重要。

我經常使用chatGPT，但這是我第一次完全使用提示從開始到結束進行開發，我感覺自己比以前更得心應手了。

雖然這是我第一次嘗試，還有些生疏，但我會繼續更多地使用它。如果將來有更好的項目，我會帶著另一個項目回來。

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