Таймер розетки на пульте: реле гасит нагрузку по счёту

Зарядка телефона на подоконнике, гирлянда на балконе, вентилятор в гараже — все они живут по одному сценарию: утром их включают, а выключить забывают. Умная розетка из магазина решает это за тысячу рублей и отдельным приложением; у меня же на столе лежали Uno, реле-модуль за сто пятьдесят и пульт из набора, и не хватало только одного решения — пусть срок выбирает кнопка. Так родился таймер розетки: цифра включает нагрузку на выбранное время, повтор цифры пересчитывает срок заново, OK гасит всё немедленно.

Реле по кодам кнопок мы уже дёргали: в уроке про панель команд каждая кнопка закрывает за собой свою нагрузку — это рубильник без памяти о времени. Таймер — надстройка другого сорта: между командой и реле встаёт отсчёт, и вся механика держится на millis, а не на delay. Планировщик без пауз разобран в уроке про millis, форма повторных кадров NEC — в уроке про repeat-кадры; здесь я собираю из этих кирпичей прибор, а не приём.

Одна оговорка о доверии, чтобы не возвращаться к ней в конце с порицанием. ИК-таймер по определению прибор с мягким контрактом: пульт потерялся, батарейка села, плату моргнуло светом — нагрузка гаснет. Для зарядки это фича, а для утюга — недопустимая беспечность. Список того, что я не вешаю на такой таймер, ниже, сразу после скетча.

Раскладка созревала неделю. Кнопка «1» даёт тридцать минут — срок для зарядки телефона, «3» — час для гирлянды, «4» — два часа для вентилятора в жару. Повторное нажатие той же цифры пересчитывает срок от текущего момента, а не складывает сроки: два щелчка по «1» дают не шестьдесят минут, а свежие тридцать — предсказуемость важнее гибкости. OK гасит реле немедленно и обнуляет отсчёт. Вся логика ложится в три переменные: флаг running, момент старта и выбранный срок. Сравнивается со сроком пройденный путь — разница millis() и момента старта; оба слагаемых беззнаковые, поэтому корректность сохраняется даже после переполнения millis на отметке 49,7 суток.

Цифровые кнопки NEC при удержании шлют тот же кадр-повтор каждые 108 миллисекунд, что и громкость: флаг IRDATA_FLAGS_IS_REPEAT обязан отсекаться до логики, иначе зажатая «1» пересчитывала бы срок девять раз в секунду, и срок не кончился бы никогда. Как устроены повторы внутри кадра — история урока по ссылке выше; фильтр флагом в связке с millis-окном разобран в уроке про фильтр повторов. Здесь беру тот же приём без изменений. Скетч целиком:

Строки порядка в setup() здесь дороже, чем кажутся. У модулей с оптопарой вход почти всегда активен уровнем LOW: оптодиод зажигается, когда пин прижат к земле, и реле щёлкает. Пока пин не настроен, он висит в воздухе, и поведение входа отдаётся на милость подтяжки самого модуля: у части плат она к питанию, у части — к земле, отсюда классика «реле щёлкает при каждой прошивке». Лекарство — записать выключающее значение до pinMode(): у обратного триггера это HIGH, и в скетче пары RELAY_ON и RELAY_OFF вынесены в константы, чтобы смена модуля стоила одной строки.

Ток входа оптопары — сущие копейки, 15–20 миллиампер на канал, и Uno тянет её пином без вопросов; катушку реле питает сам модуль. Джампер JD-VCC отделяет питание катушки от логики: снятый джампер и отдельные пять вольт на JD-VCC изолируют пин от индуктивных выбросов катушки — на большой нагрузке это уже не педантичность, а жизнь контактов. Светодиод на девятом пине дышит, пока реле замкнуто: глаз видит отсчёт через комнату, без монитора.

Сроки — не догма, а отправная точка под мою нагрузку. Тридцать минут для зарядки взялись из вечернего ритуала: телефон доезжает до полного за сорок, но с запасом в десять я сплю спокойнее. Для помпы аквариума срок сжался бы до пятнадцати, для увлажнителя вырос до четырёх часов — таблица сроков правится в трёх константах, и это вся цена пересборки. Прятать сроки в EEPROM настроек, чтобы менять их пультом, я не стал: интерфейс из трёх кнопок честнее меню.

Мой список запретов короткий и жёсткий. Утюг, плитка и всё, что греется до пожара, — нет независимо от тока: контракт таймера строится на отказе, и я не могу гарантировать, что отказ наступит именно тогда, когда нужно. Обогреватель на две тысячи ватт тянет 9 ампер — клеммы реле на 10 ампер живут впритык, а пусковой ток компрессорных моделей рвёт контакты за сезон. Честная территория таймера — зарядки, гирлянды, вентиляторы, помпа аквариума: нагрузки, для которых погаснуть в любой момент безопасно и скучно.

Сравнение с соседями по разделу здесь короткое. Панель команд из урока про реле и PROGMEM решает «что включить», таймер — «на сколько включить», и в моём коридоре они живут рядом, не мешая друг другу. Если захочется, чтобы срок переживал сброс питания, понадобится EEPROM — приём слотов показан в уроке про обучаемый пульт. Но для розетки я EEPROM сознательно не пишу: после моргания света зарядка должна остаться погашенной, а не продолжить отсчёт в пустой комнате.

После недели жизни с таймером вскрылось внезапное: чаще всего я жму не цифру срока, а OK. Гирлянда погасла, зарядка дотянулась — и рука сама ищет кнопку сброса, чтобы реле не щёлкало впустую до конца срока. Раскладку я потому и держу на разных кнопках, что отмену хочется находить вслепую: в тёмном коридоре выпирающий OK у пульта из набора ловится пальцем сразу.

Белый список по адресу пульта сюда тоже просится: соседский пульт от люстры говорит по-NEC на том же адресе 0x00, и его «вверх» встанет в мою раскладку сроков. Фильтр по decodedIRData.address и разбор чужих кадров — в уроке про помехи и белый список; для коридорной розетки я фильтр оставил: лишние десять строк против сюрпризов от гостей с пультами.

Соблазн собрать тот же таймер на delay() реален, и я его отпрограммировал один раз — хватает надолго: пауза в тридцать минут стопорит loop, приёмник перестаёт слушать пульт, и отменить срок до его конца невозможно в принципе. Delay-версия умеет только «включил и забыл»; миллис-версия на том же железе остаётся на связи каждую миллисекунду, и именно поэтому вся логика уместилась в один свободный loop без единой блокировки.

И про хвост отсчёта. Дыхание идёт с периодом полторы секунды — глаз различает его на периферии зрения и не путает с гирляндой рядом. За последнюю десятую часть срока я мигать не учу: предупреждение перед выключением на свету выглядит приветливо, а в спальне стало бы лишним световым событием. Тихий доезд в ноль — решение в пользу сна, и спорить с ним не хочется даже ради эффектности.