Итоговый проект: пульт-центр для комнаты

В комнате у меня жили три прибора с тремя пультами: люстра на реле, ночник на светодиоде и зуммер-таймер, отгоняющий от стола. Три пульта, три схемы, три батарейки — и вечная путаница, какой из них куда смотрит. Пульт-центр собрался за один вечер: одна плата, один приёмник, один пульт, а на экране меню, из которого видно, чем управляешь прямо сейчас. Через месяц бардак на полке исчез, а щелчок реле стал звучать как ответ: «принято, исполняю».

Проект — точка сборки раздела, и здесь сходятся навыки по одному: таблица кодов из читалки, switch и приручённый автоповтор из урока про управление светом, короткий loop и приём без потерь из урока про прерывания. Плюс экран: LCD 16x2 на шине I2C показывает режим и статус, и меню перестаёт быть угадайкой по монитору порта. Статус на экране выручает и в отладке: видно, что скетч услышал команду, даже когда Serial закрыт.

План такой: сначала архитектура словаря команд, потом полный скетч и симулятор, в котором всё крутится — реле щёлкает, светодиод зажигается, зуммер отрабатывает длительность. Если вы шли по разделу с макеткой в руках, каждый приём здесь узнается: и закольцовка режимов, и millis-планировщик, и гигиена окна приёма — я специально не ввожу ни одного нового приёма, только собираю. После урока останется перенести скетч на плату и заменить виртуальные нагрузки настоящими: распиновка сохранена один в один.

Команды делятся на два этажа. Первый — навигация: CH- и CH+ листают режим — свет, ночник, сирена, а OK исполняет действие активного режима. Второй этаж — исполнение внутри режима: в сирене VOL+ и VOL- меняют длительность сигнала. Такой двухэтажный словарь экономит кнопки: шести-семи команд хватает на десяток функций. У пульта из набора всё необходимое есть: 70 и 69 — каналы, 67 — OK, 21 и 7 — громкость, вся таблица снята ещё в первой читалке. Появится четвёртый режим — добавить один case и одну строку на экран, остальное не трогается: в этом весь смысл этажей.

Экран обновляем только при изменении: флаг needLcd поднимается в обработчике команд и опускается после отрисовки. Полный кадр 16x2 — это 32 байта плюс служебные, при 100 кГц шины I2C выходит около трёх-четырёх миллисекунд; печать на каждом проходе loop означала бы тысячу перерисовок в секунду — шина жила бы только экраном, а глаз видел бы мерцание. С флагом экран перерисовывается два-три раза за нажатие и спит между ними. Эти три-четыре миллисекунды стоит помнить, когда в проекте появится своя шина с датчиками: отрисовка по флагу оставляет шине воздух.

Зуммер взят активный, на digitalWrite: HIGH пищит, LOW молчит. Выбор не случайный — в прошлом уроке мы разобрали, что пассивный зуммер на tone() на Uno садится на таймер приёмника, а здесь пульт и сирена обязаны работать одновременно. Нагрузка посерьёзнее — реле: модуль с оптопарой берёт с пина пару миллиампер и сам коммутирует свои 220 вольт на люстру. Светодиод ночника — прямой пин через резистор 220 Ом; яркость тут не нужна, ночнику хватит включённого и погашенного, а плавная регулировка при желании добавится позже на ШИМ-пине.

Разбор начинается с гигиены приёма: IrReceiver.resume() стоит сразу после обработки команд, а печать cmd= — уже после resume(), ровно по правилам из урока про прерывания: окно занятости длится микросекунды, и буфер приёмника не переполняется даже при быстром щёлканьи. Печать в Serial оставлена одна строка на кадр — этого хватает для отладки, а подробности живут на экране, куда выглядывать дешевле.

Переключение режимов идёт с закольцовкой: mode растёт до 2 и возвращается к нулю, вниз от нуля — к двойке. Длительность сирены держит метка buzOffMs, а loop лишь сравнивает её с millis() — ни одного delay во всём скетче, ни в меню, ни в сигнале. Это тот самый планировщик, который мы строили, когда уходили от delay, только теперь на нём стоит весь проект целиком. Единственный тонкий момент — умножение durSec * 1000: без суффикса L на плате это умножение на int, и 6 секунд ещё влезают, но привычка ставить суффикс у больших чисел спасает от внезапного переполнения в похожих скетчах.

Автоповтор здесь сознательно не используется: все команды переключатели, и повторный кадр им не страшен. Но если захотите плавно гасить ночник — вспомните флаг IRDATA_FLAGS_IS_REPEAT из урока про управление: регулировки исполняют каждый кадр подряд, переключатели — только первый. Тогда пульт сдержит и второе обещание, данное люстре: держишь VOL+ — свет ползёт, отпустил — остановился. И практика от стенки: пульт от люстры после падения стал слать по два кадра за нажатие, и реле перещёлкивалось дважды — лечится меткой последней команды: тот же код раньше 300 миллисекунд игнорируем, millis() уже стоит на месте.

На реальной плате раскладка сохранена один в один: приёмник на пин 2, реле на 7, светодиод ночника на 12 через резистор 220 Ом, зуммер на 8, экран — на стандартные A4 и A5, где на Uno живут SDA и SCL. Экран с I2C-адресом 0x27 — самый ходовой; если сканер шины увидел 0x3F, это тот же экран с другим преобразователем — меняется одна константа в конструкторе. Единственная нежность — питание: катушка реле в модуле тянет 70-90 миллиампер, экран ещё 20-30, и от USB-порта с длинным тонким проводом этому уже тесно. Я вешаю центр на зарядку от телефона на 1 ампер — и забываю про питание на месяцы.

Люстра подключается к клеммам реле: фаза через размыкающий контакт, ноль идёт мимо платы напрямую. Сборку проверяю всегда на холодную: жмёшь OK — модуль щёлкает и мигает своим светодиодом, опасная нагрузка ещё не подключена. И железное правило из урока про реле: макетка — территория 5 вольт, всё, что выше, — на клеммной колодке, в корпусе и без ковыряния под напряжением.

Тупик первого центра — просадка питания: плата жила от порта ноутбука, и на щелчке реле вместе со вспышкой светодиода экран тускнел, а плата перезагружалась — меню сбрасывалось на свет прямо посреди вечера. Лечится конденсатором 470-1000 мкФ по шине 5 вольт рядом с модулем реле или нормальным блоком питания. После этой правки центр прожил зиму без единой перезагрузки — и научил меня проверять питание раньше кода.

Пульт-центр — точка сборки раздела: приёмник понимает пульт, меню живёт на экране, нагрузки щёлкают по команде, и ни один delay не стоит между командой и исполнением. Дальше два пути. Железный: заменить виртуальные нагрузки настоящими и повесить центр на стену — распиновка уже выбрана, а просадку питания вы теперь ловите на раз. Для стенки добавьте режим «всё выключить» — одна команда, одна ветка, десять минут работы. Программный: научить плату говорить самой — передатчик из урока про RAW и sendRaw умеет повторять кадры чужих пультов, и тогда центр начнёт не только слушать комнату, но и отвечать ей её же языком. Мой центр дорастил до шлюза: кнопка пульта теперь добирается до браузера — но это уже история для другого раздела.