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  Connecting Everyday Things – Things über MQTT: Arduino Uno R4 WiFi + Grove

  Der Uno verbindet sich per WLAN mit einem MQTT-Broker und erscheint in Things
  als eigene Station – ganz ohne Browser und ohne USB-Kabel am Rechner.

  Zwei Broker zur Wahl (Einstellung LOKAL unten):
    LOKAL 0  connectingeverydaythings.com:8883  – über das Internet, verschlüsselt
    LOKAL 1  Mac mini im eigenen Netz, Port 1883 – funktioniert auch ohne Internet;
             solange Internet da ist, sind beide Broker gekoppelt (gleiche Themen).

    sendet:     cet/<KANAL>/<STATION>/poti     0–1023   (Grove-Drehpotentiometer an A0)
                cet/<KANAL>/<STATION>/taster   0 / 1    (Grove-Taster an D4)
    empfängt:   cet/<KANAL>/<STATION>/led      0–255    (Grove-LED an D5, PWM)
                cet/<KANAL>/<STATION>/ton      Hz, 0=aus (Grove-Summer an D6)

  In Things (gleicher Kanal) erscheint die Station unter "Andere Stationen".
  Um die LED zu steuern: Verbindung anlegen, Ziel "MQTT-Thema", Thema z. B. werkbank/led.

  Benötigt:
    Board-Paket   "Arduino UNO R4 Boards" (Werkzeuge → Board → Boardverwalter)
    Bibliothek    "ArduinoMqttClient" (Werkzeuge → Bibliotheken verwalten)
    Grove Base Shield V2 (Schalter auf 5V)
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#include <WiFiS3.h>
#include <ArduinoMqttClient.h>

// ======================= Einstellungen =======================
const char WLAN_NAME[] = "MEIN-WLAN";
const char WLAN_PASS[] = "mein-wlan-passwort";
const char MQTT_USER[] = "kurs";
const char MQTT_PASS[] = "mqtt-passwort";          // vom Kursleiter
const char KANAL[]     = "5";                      // Things-Kanal
const char STATION[]   = "werkbank";               // Name dieser Station (ohne Leerzeichen)

#define LOKAL 0                                    // 0 = netcup (Internet), 1 = Mac mini im eigenen Netz
#if LOKAL
const char BROKER[]    = "192.168.178.79";         // Adresse des Mac mini im WLAN
const int  PORT        = 1883;                     // unverschlüsselt, nur im eigenen Netz
#else
const char BROKER[]    = "connectingeverydaythings.com";
const int  PORT        = 8883;                     // MQTT über TLS
#endif
// =============================================================

const int POTI = A0;      // Grove-Buchse A0
const int TASTER = 4;     // Grove-Buchse D4
const int LED = 5;        // Grove-Buchse D5 (PWM)
const int SUMMER = 6;     // Grove-Buchse D6

#if LOKAL
WiFiClient netz;
#else
WiFiSSLClient netz;
#endif
MqttClient mqtt(netz);
String basis;             // "cet/5/werkbank/"

int letzterPoti = -100, letzterTaster = -1;
unsigned long zuletztGesendet = 0, zuletztPoti = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(TASTER, INPUT);
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(SUMMER, OUTPUT);
  basis = String("cet/") + KANAL + "/" + STATION + "/";
  verbinden();
}

void loop() {
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED || !mqtt.connected()) verbinden();
  mqtt.poll();                                     // Befehle empfangen, Verbindung halten

  unsigned long jetzt = millis();
  // Poti: höchstens 10x pro Sekunde, nur bei Änderung (oder alle 2 s zur Sicherheit)
  if (jetzt - zuletztPoti >= 100) {
    zuletztPoti = jetzt;
    int poti = analogRead(POTI);
    if (abs(poti - letzterPoti) > 3 || jetzt - zuletztGesendet > 2000) {
      senden("poti", poti);
      letzterPoti = poti;
      zuletztGesendet = jetzt;
    }
  }
  // Taster: sofort bei Änderung
  int taster = digitalRead(TASTER);
  if (taster != letzterTaster) {
    senden("taster", taster);
    letzterTaster = taster;
  }
}

void senden(const char* signal, int wert) {
  mqtt.beginMessage(basis + signal);
  mqtt.print(wert);
  mqtt.endMessage();
}

void empfangen(int laenge) {
  String thema = mqtt.messageTopic();
  String text = "";
  while (mqtt.available()) text += (char)mqtt.read();
  int wert = text.toInt();

  if (thema.endsWith("/led")) {
    analogWrite(LED, constrain(wert, 0, 255));
  } else if (thema.endsWith("/ton")) {
    if (wert > 0) tone(SUMMER, wert); else noTone(SUMMER);
  }
  // Eigene Befehle hier ergänzen: else if (thema.endsWith("/motor")) { … }
}

void verbinden() {
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    Serial.print("WLAN verbinden mit "); Serial.println(WLAN_NAME);
    WiFi.begin(WLAN_NAME, WLAN_PASS);
    delay(3000);
  }
  Serial.print("WLAN ok, IP "); Serial.println(WiFi.localIP());

  // eindeutige Kennung, damit sich zwei Boards nicht gegenseitig abmelden
  mqtt.setId(String(STATION) + "-" + String(random(0xFFFF), HEX));
  mqtt.setUsernamePassword(MQTT_USER, MQTT_PASS);
  while (!mqtt.connect(BROKER, PORT)) {
    Serial.print("MQTT-Fehler "); Serial.print(mqtt.connectError());
    Serial.println(" (-2 = keine Verbindung/TLS, 5 = Benutzer/Passwort falsch) – neuer Versuch …");
    delay(3000);
  }
  Serial.println("MQTT verbunden");
  mqtt.onMessage(empfangen);
  mqtt.subscribe(basis + "led");
  mqtt.subscribe(basis + "ton");
  letzterPoti = -100; letzterTaster = -1;           // nach dem Verbinden alles einmal senden
}