Сушилка для обуви: реле по влажности и таймеру

Мокрые ботинки после лужи — та бытовая мелочь, из которой я собрал первый по-настоящему полезный прибор. Готовые сушилки с таймером мне долго не нравились одной деталью: они гонят тэн отведённые три часа, даже когда обувь высохла за сорок минут. Сушка по часам — как полив по будильнику: работает, пока не спросишь, а что на самом деле в коробке. Датчик DHT11 внутри закрытой коробки отвечает на этот вопрос точно, и реле с ним включает тэн не по расписанию, а по факту: высохло — тэн замолчал, не высохло — работает дальше.

Первую версию я обжёг в первый же день: контакт датчика отошёл, чтение сорвалось, а реле осталось включённым до утра. Коробка и тэн тогда выдержали, но осадок остался — с тех пор в моих сушилках три обязательных слоя: гистерезис по влажности, лимит непрерывной работы на millis() и тумблер-мастер, который обесточивает логику одним щелчком. Логику гистерезиса мы разбирали в уроке про термостат, силовую часть с сетью — в уроке про релейный модуль; здесь я собираю из них бытовой прибор и добавляю два предохранителя, которых в комнатном термостате не было.

Правило сушилки звучит так: влажность в коробке выше 65 % — тэн работает, ниже 55 % — выключается, а в коридоре между ними реле держит последнее решение. Порог 65 % выбран не с потолка: в закрытой коробке ниже 60 % обувь почти не сохнет, а за 75 % влага уже не выходит наружу, а оседает на стенках. Окно в десять процентов — вдвое шире термостатного окна в один градус, и на то три причины: погрешность DHT11 по влажности — ±5 %, и коридор меньше этой цифры заставил бы реле щёлкать на шуме показаний; обувь отдаёт влагу десятками минут, сушка инерционна, и частые переключения ей ничего не дают; тэн осушает воздух у себя за минуту, а датчик за перегородкой замечает это позже — узкое окно ловило бы обе точки в разное время.

Проверено на своей коробке: с окном в пять процентов реле щёлкало каждые четыре-семь минут и за вечер накручивало сотню переключений, с окном в десять — раз в полчаса, и счётчик щелчков из урока про реле и гистерезис перестал расти на глазах. Механика та же, что у термостата, только шире: чем грубее датчик и инертнее система, тем шире коридор. Для кожаной обуви я вообще подгибаю пороги вниз до 60/50 — кожа пересушку переносит хуже резины, и сапоги лучше вынимать чуть недосушенными.

Лимит непрерывной работы — два часа, и это не случайная цифра: кеды после лужи просыхают при тэне 30-50 Вт в закрытой коробке за полтора-два часа. Если за два часа влажность не упала ниже порога — что-то сломалось: отошёл провод датчика, перегорел тэн, дверцу забыли прикрыть. Греть дальше бессмысленно, а с сетевыми контактами ещё и опасно, поэтому скетч не просто выключает реле, а ставит флаг blocked: повторный пуск теперь возможен только через человека, который передёрнет тумблер. Тот же приём со счётчиком застрявшего нагревателя мы видели в инкубаторе — разница в том, что там счёт шёл чтениями, здесь считает millis() в миллисекундах, и лимит наступает честно через 7200000 мс.

Тумблер на пине D3 — мастер-выключатель, и его роль шире, чем «включить-выключить»: это единственный выход из блокировки. Реле щёлкнуло по лимиту — щёлкните тумблером вниз и вверх, скетч сбросит флаг и начнёт заново. Это и не кнопка, требующая антидребезга: тумблер держит положение сам, и опрашивать его можно каждый проход loop() без обработки фронта — ровно по той причине, по которой delay() выкорчёвывался в уроке про millis: пока скетч спит, ни тумблер, ни датчик для него не существуют.

Пройдём по трём решениям, на которых держится прибор. Первое — «сорванное чтение не меняет ничего»: если h вышло за физические границы 0-100 %, скетч печатает err и не трогает реле. Один сбой не выключит сушку и не включит её заново — решение принимает только подтверждённое показание. Второе — лимит сравнивает не «время с запуска», а «время с момента включения реле»: tOn записывается в момент старта, и два часа считаются только для непрерывного нагрева; выключился-включился — счёт начался заново. Третье — blocked сильнее любых показаний датчика: даже при влажности за 90 тэн останется выключенным до передёргивания тумблера, потому что лимит — это диагноз аварии, а не режим работы.

И заметьте, где нет delay(): опрос раз в секунду держится на паре переменных lastRead и millis(), тумблер живой между чтениями, реле переключается в тот же проход loop(). Интервал именно в секунду выбран не для экономии — у DHT11 период преобразования около секунды, и чаще его спрашивать значит читать пустую линию, что подробно разобрано в уроке про интервал опроса. Хотите добавить пищалку «сушка окончена» или счётчик минут нагрева — loop свободен и примет их без переделки.

В реальной коробке разница с симулятором одна: ползунок влажности двигает ваша обувь. Датчик ставьте у входа коробки, а тэн — в дальний угол за жестяной перегородкой. Причина измеряется документацией: DHT11 рассчитан до 50 °C, а коридор вокруг нагревателя локально прогревается до 60-70 — датчик там сначала наврёт, потом поплывёт по показаниям, а через сезон просто умрёт; его распиновка и характер описаны в уроке про подключение. Жесть между тэном и сенсором стоит копейки, и датчик за ней живёт годами.

Второй нюанс — герметичность. Парадокс сушилки: в полностью закрытом ящике воздух быстро насытится влагой, сушка упрётся в 75-80 % и застынет — влага перестанет выходить из обуви. Достаточно двух-трёх отверстий по 5-7 мм на противоположных стенках: тёплый влажный воздух уходит вверх, датчик видит честную картину, и порог выключения наступает сам, а не по лимиту.