Пульт как панель управления: реле и светодиод по коду кнопки

Пульт от музыкального центра год лежал без дела: сам центр уехал на дачу, а пульт остался, и батарейка в нём не садилась. Превратить такой брошенный пульт в панель выключателей — самое выгодное вложение вечера во всём разделе: приёмник уже подключён, коды кнопок уже собраны читалкой, и всё, что остаётся, — научиться превращать байт команды в щелчок реле и вспышку светодиода. Розеточные радиопульты за эту работу просят деньги и ещё просят эфир, а тут подоконник уже всё умеет. Мой рекорд — три нагрузки на одном пульте за один вечер: люстра на реле, ночник на светодиоде и вентилятор, до которого потом добралась отдельная тройка уроков про скорости.

Схема урока честная: четыре кнопки — четыре действия. OK щёлкает реле-модулем, на клеммы которого потом встанут настоящие светильники; CH+ и CH- зажигают и гасят светодиод ночника; EQ гасит всё разом — кнопка «выходя, гасите свет». Коды взяты у пульта из наборов, но принцип не меняется: у вашего пульта числа свои, из карты кодов, которую вы сняли в уроке-сканере.

Новая часть здесь одна — словарь команд. Он живёт во флеше через PROGMEM и читается функцией pgm_read_byte, а диспетчер действий собран на switch. Переключать нагрузку пультом мы уже умеем из урока про управление светом, итоговый пульт-центр раздела складывал эти приёмы в одно устройство; здесь добираем недостающий этаж — как держать таблицу команд, не съедая оперативную память, и почему это правило становится обязательным, как только словарь растёт и обрастает журналами.

У Uno два этажа памяти: 32 килобайта флеша под скетч и 2 килобайта SRAM под переменные. Таблица из четырёх команд весит восемь байт и в оперативной памяти помещается шутя. Но словари растут: у полноформатного пульта двадцать кнопок, а если хранить не только код, но и адрес пульта-источника, номер нагрузки и признак «переключатель или кнопка», счёт идёт на сотни байт. Рядом живут буферы самой IRremote, очереди Serial, ваши переменные состояния — и вот на двух килобайтах начинается охота за каждым байтом, с симптомами, о которых ниже.

Правило простое: всё, что только читается и никогда не меняется, — во флеш. Ключевое слово PROGMEM переселяет массив в программную память, и он не копируется в SRAM при старте. Механика и ловушки разобраны в уроке про таблицы во флеше — там объяснено, почему после переезда обычная запись table[i] читает мусор: таблица теперь лежит на другой шине, и доставать её надо функцией pgm_read_byte, скормив ей адрес ячейки.

Цена переезда — пара лишних тактов на чтение, и одна таблица, которую опрашивают раз в нажатие, секундомера не заметит. Выигрыш — целые сотни байт SRAM под скетч. Я перевёл таблицы кодов на PROGMEM после того, как журнал команд на тридцать записей уложил ночник: декодер приёмника перестал ловить каждый второй кадр, а монитор молчал — классическая тихая смерть от нехватки RAM, когда всё выглядит рабочим, но половина нажатий уходит в никуда.

В скетче три детали, на которых я спотыкался сам. Запись &KOD_ACTION[i][0] — это адрес ячейки во флеше, именно его ждёт pgm_read_byte; вторая колонка живёт по соседству, в [i][1]. Переменная cmd объявлена как byte — команда NEC влезает в один байт, и больший тип тут только пестрит. И break в каждом case: провал в следующий блок означал бы, что EQ заодно потушит ночник и щёлкнет реле ещё раз — тихий дефект без единого сообщения компилятора, о котором мы уже предупреждали в уроке про команды и повтор.

Диспетчер получился двухэтажным: таблица переводит код кнопки в номер действия, switch переводит номер в электричество. Такой расклад удобен при росте — добавить нагрузку значит дописать строку в таблицу и один case, а перечитывать весь каскад if не придётся. На реальной плате перед клеммами перечитайте урок про реле-модуль и 220 вольт: макетка — территория пяти вольт, всё выше — на клеммной колодке, в корпусе и без ковыряния под напряжением.

Номера действий я заворачиваю в именованные константы сразу, над setup(): ACT_RELAY_TOGGLE вместо голой единицы. Компилятор подставит те же байты, а через полгода скетч читается как расписание, а не как шифровка. Вторая привычка — комментарий с названием кнопки в каждой строке словаря: коды из карты сами по себе ни о чём не говорят, и строка { 67, ACT_RELAY_TOGGLE }, // OK стоит ровно столько же, сколько без неё.

Мой порядок ввода нагрузок в строй не меняется годами. Первый шаг — читалка: приёмник на месте, жму кнопки, сверяю команды с картой кодов. Второй — светодиод вместо нагрузки: он отрабатывает команды без щелчков, и логика видна глазами. Третий — реле-модуль: его вход берёт с пина считанные миллиамперы через оптопару, катушка питается от самого модуля, а не от пина. И только четвёртым шагом к клеммам идёт настоящая лампа — после того как каждая кнопка отработала на холодной схеме хотя бы десяток раз подряд.

Питанию уделите минуту сейчас, чтобы не лечить призраков потом. Катушка реле в модуле тянет 70–90 миллиампер в момент щелчка, и при питании от тонкого USB-кабеля этот скачок просаживает шину: плата перезапускается, приёмник оглушает, монитор печатает мусор. Конденсатор 470–1000 мкФ по шине 5 вольт рядом с модулем лечит полностью; расплата за игнор — плавающие перезагрузки ровно в момент срабатывания, самые загадочные из всех, что мне попадались. Диагноз ставится за минуту: если плата перезагружается строго на щелчке реле и никогда иначе — это питание, а не код.

Когда словарь заработал, расширяйте его в две стороны. Вглубь: действие может запускать сценарий, а не просто нагрузку — десять минут света по таймеру на millis, механика из урока про millis вместо delay. Вширь: два пульта с разными адресами, как в уроке про несколько пультов, и у каждого своя половина словаря. Оба расширения не трогают диспетчер — двухэтажный каркас «таблица плюс switch» я переношу между проектами почти без правок.

Проверьте границы словаря и на чужих кнопках: пульт, которого нет в таблице, должен молчать, а не щёлкать. Пробный кадр с чужого пульта проходит по всем двадцати сравнениям, не находит совпадения и уходит через IrReceiver.resume() без единого действия — так работает фильтр, и он бесплатный. Если хочется, чтобы панель понимала два пульта, читайте адрес до поиска по таблице и ведите словари параллельно: механика разделения разобрана в уроке про адреса, ссылка выше.

Следующий урок — про чужие пульты: как снять коды с устройства, пульт от которого потерялся, и где копирование упирается в границу протоколов. А этот скетч уйдёт с вами дальше по разделу: словарь во флеше и switch по действию — два приёма, которые переживут любые кнопки и любую смену пульта.