Кнопка тишины: Arduino-двойник mute для колонки

У колонки на кухне пульт доживал последние месяцы: кнопка mute протёрлась первой — сенсорная плёнка её не вынесла. Замена пульта — месяц ожидания и цена половины колонки; вместо этого я собрал двойника на макетке: Arduino, тактовая кнопка и ИК-светодиод. Одна кнопка, одна команда, один кадр на нажатие. За вечер прибор научился гасить звук с двух метров, а за неделю выяснилось, что у честности такого двойника есть границы, о которых туториалы молчат.

Аппаратная сторона уже описана в разделе: диод 940 нанометров и его ток — в уроке про передатчик, вызов sendNEC с адресом, командой и числом повторов — в уроке про IrSender.sendNEC. Здесь вся соль в двух решениях, которых там не было: сколько кадров несёт команда mute и что делать с состоянием, которого Arduino не знает. Адрес и код кнопки снимаются сниффером с родного пульта — приём разобран в уроке про сниффер чужого пульта.

Честная граница примера: цифры адреса и команды ниже — мои, снятые с пульта моей колонки. У вашей техники они будут своими, и снимать их придётся тем же сниффером: гуглить коды по модели я не советую — сетевые базы путают редакции пультов, и чужой адрес съедает вечер.

Mute — команда-переключатель: каждый кадр переворачивает состояние звука, и это меняет всю дисциплину отправки. Громкость терпит повторы — кадры складываются в плавный ход; mute повторов не прощает: второй кадр в пачке вернёт звук, и колонка промолчит в самый неподходящий момент. Поэтому третьим аргументом sendNEC едет ноль, а скетч шлёт ровно один кадр на нажатие, сколько бы ни держался палец. Полный кадр NEC длится около 68 миллисекунд, и sendNEC честно держит процессор всё это время — мигание индикации вокруг вызова можно не размазывать по millis.

Кнопка читается по фронту, а не по уровню: INPUT_PULLUP прижимает пин к HIGH, нажатие валит его в LOW, и кадр уходит только на переходе. Зажатая кнопка на уровне слала бы кадры без остановки — то самое удвоение mute. Антидребезг в 50 миллисекунд отсекает звон контактов; приём разобран в уроке про антидребезг, здесь он ужат до одного сравнения millis. Скетч двойника:

Проверка занимает минуту и делается телефоном: камера в режиме съёмки показывает фиолетовое пятно на диоде в момент нажатия — кадры уходят. Дальше колонка: её приёмник при первом запуске стоит в упор к диоду, и только после подтверждённого mute дистанцию можно растягивать. Мой двойник держит два с половиной метра при пике тока через диод под полсотни миллиампер и резисторе 150 Ом; для трёх метров диод поднимают на ножках и добавляют тока.

Про батарейку отдельно. Uno в роли брелока — расточительство: пятьдесят миллиампер съедают крону за вечер. Мой двойник живёт на Pro Mini 3,3 вольта с 8-мегагерцовным кристаллом, и пара пальчиковых элементов держит его месяцами. Если остаётесь на Uno — сажайте её на зарядку: брелок это не про неё.

И про паузу между нажатиями. Колонке нужно время разобрать кадр и щёлкнуть своим реле звука; пачка из двух кадров с интервалом меньше сотни миллисекунд у моей модели превращалась в одну команду. С тех пор окно в 200 миллисекунд между фронтами живёт в скетче — той же механикой, что замок шага в следующем уроке, и рука быстро привыкает жать размеренно.

Отдельно про адрес. У пультов из набора адрес почти всегда 0x00, и двойник с таким адресом будет вторить чужой технике на том же протоколе — люстра в соседней комнате отзовётся вместе с колонкой. Моё правило: если колонка единственный NEC-прибор в комнате, адрес родного пульта и есть рабочий; если рядом живут другие приборы — берите адрес с их пультов точечно и проверяйте каждый кадр камерой телефона по отдельности.

Главная ловушка двойника — односторонний канал. Светодиод на макетке мигает на каждом кадре, но он показывает факт отправки, а не состояние колонки: кадр мог не дойти, мог прийти в момент, когда колонка уже спит, мог утонуть в кадре от настоящего пульта. Двойник не знает, включён ли звук, — и никакой код это не изменит: у NEC нет ответного кадра. Для mute это терпимо — нажал и услыхал результат ушами; для «выключить всё в доме» — нет: разница между догадкой и фактом встанет в полный рост.

Честность индикации лечится компоновкой, а не честностью диода. На кухне я повесил рядом двухстрочный экран, и двойник печатает на нём последнюю отправленную команду с пометкой «ушло» — это дисплей-протокол из урока про обратную связь на LCD. Кто не хочет второй платы — слушает эфир тем же приёмником и ловит собственные кадры, как в мосте между платами; обе роли на одном чипе конфликтуют по таймеру, и это разобрано в уроке про таймер 2.

Есть и вторая сторона той же монеты: колонка не знает, кто шлёт кадр. Настоящий пульт, вернувшись из ящика, будет молча переворачивать mute рядом с двойником, и оба прибора так и останутся в неведении друг о друге. Я решил по-деревенски: старый пульт лежит в столе, двойник — на столе. Семейный договор надёжнее любых протоколов согласования, которых у ИК просто нет.

Сравнение с готовыми решениями короткое. Замена пульта по каталогу вернёт все кнопки сразу, но стоит денег и месяца ожидания; двойник стоит копейки и растёт под ваши привычки. Мой итог после месяца: mute жмут втрое чаще, чем любую другую кнопку родного пульта, и отдельная большая кнопка на макетке честно лучше маленькой протёртой резинки.

Границы приёмника колонки тоже стоят оговорки. Колонки с пультами RC5 или сырыми протоколами не ответят честному кадру NEC: язык устройства определяет читалка за минуту, и тогда sendNEC меняется на sendRC5 или raw-дампы — маршрут показан в уроке про RAW и чужие протоколы. Остальная механика двойника — фронт, антидребезг, индикация догадки — не меняется ни на бит.

И последний штрих — про батарейный отсек. Двойник между нажатиями не делает ничего: приёмника на плате нет, loop крутится вхолостую, и ток упирается в собственную обвязку платы. Пара пальчиковых элементов на Pro Mini живёт у меня четвёртый месяц; проверка простая — амперметр в разрыв минуса, и цифры в микроамперах говорят сами за себя. Если счёт идёт на миллиамперы, виноват не скетч, а стабилизатор и светодиоды платы.