Итоговый проект: умная гирлянда с пультом

Три урока назад мы зажигали один пиксель через первый урок раздела и радовались, как дети. Сейчас на полке у меня висит лента на 30 пикселей, которая умеет то, ради чего всё и затевалось: пульт листает режимы, микрофон заставляет её дышать с музыкой, каждый кадр рисуется по таймеру из предыдущего урока — и в этом скетче нет ни одного delay. Проект собирается за один вечер, если разложить его на три слоя: ввод (пульт и микрофон), состояние (переменная режима) и отрисовка (кадры по millis). Мой провал первой попытки был ровно обратным: я написал обработку пульта, анимацию и микрофон одной простынёй в loop, и через неделю не мог найти, где кончается один режим и начинается другой. Слои стоят часа отладки.

Состояние гирлянды — одна переменная mode: 0 — сон, 1 — радуга, 2 — микрофонный VU, 3 — дыхание. Обработчик пульта только меняет эту переменную, рисует кадры только таймер — и это разделение не эстетика, а техника: кадр обязан появляться ровно раз в 30 мс независимо от того, в какой момент прилетела команда, а значит рисовать из обработчика кнопки нельзя в принципе. Каждому режиму — своя функция-кадр, а switch(mode) собирает их в одну строку; каркас планирования тот же, что в уроке про планировщик задач. Микрофонный режим целиком приехал из урока про музыкальную подсветку: тот же пик-холд, та же раскраска от зелёного к красному.

Коды кнопок. У моего пульта — самый ходовой CAR MP3 с протоколом NEC: VOL+ шлёт команду 21, VOL− — команду 7, OK — команду 67. У вашего пульта числа почти наверняка другие, поэтому первый вечер всегда начинается одинаково: снимаем паспорт пульта читалкой кодов и вписываем свои константы. И ещё число, которое надо знать заранее: при удержании кнопки NEC шлёт кадры-повторы примерно каждые 108 мс. Окно 150 мс в обработчике их глушит — одно нажатие даёт один щелчок режима; если захотите листать режимы зажатием, поставьте окно 90 мс, и повторы начнут проходить.

Слой питания — то место, где итоговые проекты обычно и горят. Худший случай этой гирлянды: 30 пикселей × 60 мА = 1,8 А на белом при полной яркости, а USB щедро отдаёт 0,5 А. Я закрываю вопрос тремя ступенями. Первая — setBrightness(100) в setup: потолок яркости прижимает худший случай примерно к 0,7 А, и USB перестаёт уходить в защиту; точнее ток считает урок про ток и бюджет — методика там одна и та же. Вторая — отдельный блок 5 В от 2 А, если нужна полная яркость: тогда лента питается от него, а Arduino — от USB, с общей землёй. Третья — обвязка из урока про питание ленты: конденсатор 1000 мкФ у входа ленты и резистор 330 Ом в линии данных; если лента длиннее пары метров — добавляется точка подведения питания в середину, как в уроке про 5-вольтовую инжекцию. Микрофон и ИК-приёмник в этом бюджете не участвуют: MAX4466 ест 24 мкА, приёмник — миллиамперы, всё питание проекта — это лента.

Куда развивать проект — и это самое приятное: новый режим теперь стоит одну функцию и одну строку в switch. Хотите огонь — берите Fire2012 из урока про пламя, хотите переводить гирлянду на матрицу — вся индексация уже разобрана в уроке про матрицу 8×8. Три идеи из моей практики: кнопка EQ может листать скорость анимации — тот же обработчик, другой код команды; режим стоит запоминать в EEPROM, чтобы после отключения питания гирлянда просыпалась в том же состоянии; а паспорт пульта стоит наклеить изнутри корпуса — второй пульт в доме обязательно окажется с другими кодами, и бумажка сэкономит вечер.