Охранный периметр: луч, тревога и сброс

Счётная шторка из прошлого урока честно складывала плюс один в монитор, и этого хватало ровно до вечера, когда я захотел, чтобы она не считала, а охраняла. Считать и охранять — разные жанры: счётчику всё равно, что случилось дальше, а охране нужно залаять и не отступать, пока человек не подтвердит, что услышал. Так у шторки появились два режима, фильтр на сто миллисекунд против мух и пыли, кнопка сброса — и она перестала быть счётчиком.

По железу почти ничего нового: лазер на D12, фоторезистор на A0, светодиод-дублёр на D11. Новое — зуммер на D8 и кнопка на D2, и весь урок про автомат, который их ведёт. Каркас мы уже видели у светофора из урока про конечный автомат, а четырёхсостоятельную охрану с постановкой и задержкой на выход — в кластере про наклон и геркон: там тревогу давали контакты, здесь луч, и постановку с отсчётом я не повторяю — сосредоточимся на оптике.

Режим охраны: луч горит, скетч молчит и следит. Режим тревоги: зуммер воет двумя тонами, светодиод мигает — и продолжается это до кнопки. Переход охрана → тревога не мгновенный: луч должен стоять перекрытым дольше 100 мс. Прикрыли на полсекунды — тревога. Дрогнуло на двадцать — таймер обнулился, тишина.

Зачем фильтр. В луч, идущий через комнату, попадает всё, что в ней летает: пылинка ловит долю миллисекунды, капля от дождя — единицы, дрожь кронштейна от хлопнувшей двери — десятки. Все эти всплески короче ста миллисекунд, и фильтр их молча съедает; немного помогает и собственная инерция фоторезистора — десятки миллисекунд на реакцию, — но полагаться только на неё нельзя, ставим и программную границу. Человек в дверном проёме держит луч перекрытым двести-пятьсот мс минимум — проходит. Честная граница применимости: муха, севшая отдохнуть прямо на приёмник, обманет любой тайминг — против неё работает трубка из прошлого урока, а не константа в скетче.

Сирена из двух тонов, а не из пилы: каждые 180 мс частота прыгает между 1500 и 2200 Гц, и ухо слышит характерный двуголосый вой. Пилу от 400 до 1200 Гц мы собирали в звуковом шкафу — она выразительнее, но двухтональный переключатель проще: один millis-гейт и одна переменная частоты. Рвать частоту важно ещё и потому, что ровный тон ухо через минуту перестаёт слышать — изменение держит внимание лучше громкости. Всё это живёт без единого delay, по правилам урока про millis вместо delay: loop() оборачивается за десятки миллисекунд.

Кнопка сброса опрашивается каждый проход по фронту HIGH → LOW, как учит урок про дребезг: нажатие живёт 100-150 мс, цикл — 10 мс, промахнуться невозможно. Сброс делает три вещи: глушит зуммер noTone(), гасит светодиод и возвращает охрану. Заметьте: сброс срабатывает только в тревоге — в охране нажатия бездействуют, и это осознанное решение, лишняя кнопка в дежурке только путает.

Второе осознанное решение — тревога залипает. Луч может открыться через секунду после старта сирены, но охрана без кнопки не вернётся: защита обязана переживать момент прохода, иначе она ловит только сам момент. Единственный выход — кнопка, и на живой плате я вешаю её внутрь помещения: сброс должен быть доступен своим и недоступен тому, кто пришёл с улицы.

Прогоните в симуляторе все три пути автомата подряд: короткий всплеск — тишина, долгое перекрытие — вой, кнопка — сброс. Затем попробуйте обмануть систему: держите слайдер в мёртвой зоне 300-400 — сколько бы ни висело, тревога не стартует, потому что состояния «перекрыт» нет. На живой плате то же самое делает приоткрытая дверь в солнечный день: луч прикрыт наполовину, LDR видит полсотни единиц сверху порога, и охрана честно молчит, потому что формально нарушений нет.

Первая ошибка сборки — крепить лазер и приёмник по отдельности: каждое крепление гуляет само по себе, и точка уползает с приёмника за день. Я клею оба модуля на одну рейку двусторонним скотчем и ставлю рейку в проём целиком: геометрия луча теперь живёт в дереве, а не в трёх отдельных кусках пластилина.

Прицеливание по монитору: перекройте луч пальцем и смотрите на строки ldr= — двигайте модуль по миллиметру, пока свободный луч не даст устойчивые показания выше 400. Точка должна попадать в торец трубки приёмника, а не в линзу рядом. Признание в себе: моя первая шторка раз в неделю слепла от того, что кот спиной сдвигал пакетик с фоторезистором, — с тех пор приёмник живёт в жёсткой коробке, а не в прозрачном пакете.

День и ночь дают разные полы шкалы: солнце поднимает показания свободного луча, темнота опускает. Мой зазор 300-400 съедает квартирный перепад, но не уличный; если диапазон шире зазора, автоматизируйте калибровку — пусть скетч сам запоминает минимум и максимум за минуту и ставит пороги посередине. И последнее: у кода охранной системы на наклоне и герконе постановка и задержка на выход уже собраны — если периметр станет настоящим, переносится один в один.