Время — самый ценный ресурс, который у нас есть. Чтобы использовать его максимально продуктивно, существуют всякого рода техники тайм-менеджмента. Если говорить о тайм-менеджменте в масштабах рабочего дня, то одна из самых популярных техник называется Pomodoro. Но эта статья не про GTD, а про код (и немного про железо ^^).

Так вот, для техники Pomodoro есть инструмент Tomighty и у него открытый исходный код на C#, что побуждает к модификации этого самого кода с целью добавления новых возможностей и интеграции со всякими штуками.

Сегодня мы будем интегрировать клиент Tomighty с устройстовм "Большая Красная Кнопка". Нам для этого понадобится:

• Большая Красная Кнопка (со светодиодом). У меня оказалась не очень большая, но очень красная.
• ESP8266 — один из наиболее оптимальных микроконтроллеров по соотношению удобство/цена. Это даже не микроконтроллер вовсе, но как микроконтроллер он абсолютно прекрасен!
• MicroPython. Я не знаю языка удобнее чем Python, а вы? Разве что Ruby, но его вроде бы не портировали на ESP8266.
• Протокол MQTT для связи между компом и девайсом.
• Visual Studio.
• Опционально, расширение CodeRush for Roslyn. Оно сильно упрощает работу с как со своим, так и с незнакомым кодом.

Зачем? Чтобы получить опыт работы с чужим кодом. В связи с грядущим Hacktoberfest, этот скилл будет крайне актуален.

Welcome!

Большая Красная Кнопка

С аппаратной стороны нет ничего сверхъестественного, посему подробно описывать каждый шаг не буду, всё должно работать, а код сам по себе довольно понятный.

1. Берём ESP8266. У меня ESP-12-Q, но подойдет любой модуль с памятью 1МБ или более.
2. Прошиваем MicroPython по инструкции.
3. Качаем официальную реализацию MQTT и сохраняем её как mqtt.py. На ESP через WebREPL.
4. Находим бесплатный MQTT-брокер в Интернетах, или поднимаем локальный Mosquitto. Я использовал CloudMQTT, но это вовсе не единственный вариант.
5. Изучаем и улучшаем код для ESP8266, а потом заливаем на плату под имененм main.py.
6. Подключаем светящуюся кнопочку из ближайшего магазина электроники.
7. Reboot.
8. Debug via Serial Port.

Доработка клиента Tomighty

Начнём с клонирования репозитория. Можно официальный, можно форк (где в соответствующем брэнче всё уже сделано). Открываем солюшн в студии.

Для того, чтобы собрать проект Tomighty.Windows, необходимо устанвоить в него пакет UWPDesktop через NuGet. Это совершенно неочевидное действие, до которого мы с коллегами относительно долго пытались додуматься и чуть менее долго догуглиться. Возможно это тривиально для тех кто имел дело со старомодными WinForms приложениями, зовущими новомодный UWP API, но для тех кто таким не занимался — не очень.

Таким образом, на данном этом этапе у меня получилось собираемое и запускаемое приложение (надеюсь, у вас тоже), так что я приступил к поиску мест, в которые можно внедриться со своими костылями. С помощью CodeRush for Roslyn это оказалось совсем несложно.

Задачи такие:

1. Добавить в меню иконки трэя пункт "Connect to the Red Button"
2. Запускать уведомление (их Toast с иконкой) при успешном соединении с MQTT-брокером или неудачной попытке
3. Запускать период Pomodoro при получении сообщения по MQTT
4. Отправлять сообщение по MQTT при фактическом старте периода Pomodoro и другое сообщение при старте прерывов

Для начала выясним как запустить период Pomodoro, скорее всего этот путь приведет нас к основным архитектурным элементам приложения быстрее всего. Пробный запуск показал, что, похоже, основным источником управления тут является икнока в трэе, так что попробуем найти точку входа где-нибудь в папке Tomighty.Windows\Tray\. Действительно, в интерфейсе ITrayMenu есть похожий на правду метод, посмотрим где он используется.

Нашёлся очень мясистый файлик TrayMenuController.cs, а в нём и нужный метод

private void OnStartPomodoroClick(object sender, EventArgs e) => StartTimer(IntervalType.Pomodoro);

// ...

private void StartTimer(IntervalType intervalType) {
    Task.Run(() => pomodoroEngine.StartTimer(intervalType));
}

Окей, значит за основные операции типа запуска периодов отвечает объект pomodoroEngine. Он нам понадобится.

Название (да и содержимое) этого класса TrayMenuController как бы намекают на то что он является одним из интерфейсов между программой и человеком. Скорее всего нам надо создать что-то похожее, чтобы добавить поддержку собственного интерфейса в виде красной кнопки. Воспользуемся той же Jump to менюшкой, чтобы найти где создается объект этого класса.

Отлично, мы нашли точку входа. Она выглядит как-то так:

internal class TomightyApplication : ApplicationContext {
    public TomightyApplication() {
        var eventHub = new SynchronousEventHub();
        var timer = new Tomighty.Timer(eventHub);
        var userPreferences = new UserPreferences();
        var pomodoroEngine = new PomodoroEngine(timer, userPreferences, eventHub);

        var trayMenu = new TrayMenu() as ITrayMenu;
        var trayIcon = CreateTrayIcon(trayMenu);
        var timerWindowPresenter = new TimerWindowPresenter(pomodoroEngine, timer, eventHub);

        new TrayIconController(trayIcon, timerWindowPresenter, eventHub);
        new TrayMenuController(trayMenu, this, pomodoroEngine, eventHub);
        // ...

        new StartupEvents(eventHub);
    }
    // ...
}

Время совершить небольшую интервенцию: создадим еще один объект несуществующего класса, а потом с помощью фичи Declare Class добавим сам класс.

Я сразу передал еще и eventHub, потому что заметил что в TrayMenuController через него можно подписаться на ивенты старта и окончания таймера. Пригодится.

Сразу можно сделать два филда из автоматически сгенерированных параметров конструктора фичей Declare Field with Initializer:

Что ж, теперь мы можем подписываться на ивенты и управлять таймерами. Попробуем добавить пункт меню в трэй, который будет вызывать метод RedButtonController.Connect().

Довольно быстро пришло осознание, что лучше всё-таки сохранить инстанс нашего контроллера и передать его в TrayMenuController, чтобы тот мог спокойно напрямую позвать Connect() без всяких ивентов и усложнений.

var redButton = new RedButtonController(eventHub);
// ...
new TrayMenuController(trayMenu, this, pomodoroEngine, eventHub, redButton);

Чтобы пункт меню появился в списке, надо создать TrayMenu.redButtonConnectItem и везде его прокинуть по аналогии с теми что рядом. В поиске таких мест хорошо поможет Tab to Next Reference: Можно просто поставить курсор на любой референс, нажать Tab и перейти к следующему, при этом все референсы в поле зрения подсвечиваются.

Никаких подводных камней замечено не было, всё заработало довольно быстро. redButtonConnectItem вызывает RedButtonController.Connect() через хэндлер TrayMenuController.OnRedButtonConnect()

(таскбар слева экономит вертикальное пространство и круче чем таскбар снизу)

А теперь, попробуем вызвать Toast (это такие новомодные нотификации). Когда я впервые запустил приложение, один такой прилетал с предложением настроиться после первого запуска. Попробуем его отыскать. Думаю, надо начать со строчки new StartupEvents(eventHub) в конце конструктора TomightyApplication. Пара нажатий на F12 (перейти к декларации) приводят в файл Tomighty.Windows\Events.cs с двумя пустыми ивентами:

namespace Tomighty.Windows.Events {
    public class FirstRun { }
    public class AppUpdated { }
}

Что ж, ни один из этих нам не подходит, при чём даже формат пустого ивента не совсем подходит, хотелось бы передавать туда степень успешности попытки подключиться. Создаём новый ивент, объявляем в нём филд и используем Smart Constructor для добавления конструктора с автоматической инициализацией филда.

Далее, пришлось пройтись по всем местам, где что-то происходило с ивентом FirstRun и добавить подобные действия для нашего ивента RedButtonConnectionChanged.

Попутно пришлось добавить XML-документ с содержанием нотификации и прописать путь к нему в ресурсы. Но, опять же, всё завелось без единой бряки. Вот что значит хорошая архитектура!

Соединение с MQTT

Окей, у нас есть pomodoroEngine, eventHub, пункт меню и нотификации, вроде бы всё что нужно, можно соединяться с MQTT и пробовать общаться с кнопкой. Для MQTT будем использовать самый гуглящийся клиент M2Mqtt:

PM> Install-Package M2Mqtt

У меня уже был простенький класс, для M2Mqtt, так что я его просто подключил и наслаждался ну-совсем-простым API:

public void Connect() {
    mqtt = new MQTTClient("m10.cloudmqtt.com", 13633);
    mqtt.Connect("%LOGIN%", "%PASSWORD%");
    if (!mqtt.client.IsConnected) {
        eventHub.Publish(new RedButtonConnectionChanged(false));
        return;
    }
    eventHub.Publish(new RedButtonConnectionChanged(true));

    mqtt.client.MqttMsgPublishReceived += onMsgReceived;
    mqtt.Subscribe("esp");
}

Добавить хэндлер можно с помощью Declare Method:

Осталось подписаться на TimerStarted и TimerStopped, и можно писать логику. А логика у меня в первом приближении получилась такая:

Тут можно много чего доработать, например, адекватно обработать ситуацию когда кнопка нажата во время перерыва, но это уже мелочи. А вот корпус уже куплен и скорее всего будет, осталось продырявить и скоммутировать. Дополнительной фичей получившегося девайса является то, что он сообщает коллегам когда вас можно отвлекать, а когда нельзя. А в остальном, довольно бесполезная штука :)

• Репозиторий с готовый кодом
• Купить ESP8266 дёшево
• Купить ESP8266 быстро
• Канал CNLhor, который делает нереально крутые штуки на ESP8266. Тут даже как-то гремела статья с одним из его видео
• CodeRush for Roslyn, бесплатный триал 30 дней.

UPD:

Питание от LM1117.