Часы на LCD: день недели по-русски и правка кнопками

Часы в прихожей отработали зиму, потом моргнуло питание — и до весны они показывали «16:07» в семь вечера, потому что снимать их со стены ради двух минут правки мне было лень, а ноутбука рядом нет. В тот день я понял, что часы с раскладкой и температурой остались половиной изделия: без правки на корпусе они всё равно требуют стола с IDE. Здесь добираю вторую половину: день недели по-русски, чтобы дата читалась с порога, мигающие двоеточия, чтобы прибор выглядел живым, и правка времени кнопками — за тридцать секунд, не снимая со стены.

Правка без ноутбука приносит прибыль в непредвиденных местах. Перевод часов на зимнее время — тридцать секунд на стене; съехавшая после замены батарейки CR2032 дата — те же тридцать секунд; таймер полива, переехавший на час из-за отпуска, — и снова без шнура. У моей мамы такие часы висят третий год, и слово «прошивка» она не знает: три тактовые кнопки на корпусе, подпись поля на второй строке — и всё. Это граница между самоделкой и прибором: изделие обязано чинить себя без того, кто его сделал.

Экран у нас прежний, 16x2 по I2C, и клетки по-прежнему жёсткий бюджет. Строка времени HH:MM:SS занимает восемь клеток, температура с пробелом — пять, итого тринадцать из шестнадцати. Вторая строка: дата «08.03» — пять клеток, пробел, день недели двумя буквами «ПН» — ещё три. Одиннадцать из шестнадцати — остаётся воздух, который я не занимаю: пустота справа делает оба кадра читаемыми с трёх метров, а плотно набитая строка читается как один длинный шум.

Метод now.dayOfTheWeek() возвращает число 0..6, которое библиотека вычисляет из календарной даты — чип про недели не знает. Нумерация на плате: 0 — воскресенье, 6 — суббота; в симуляторе движок считает с понедельника, 0 — ПН. Массив имён обязан идти в порядке нумерации метода, а не в порядке вашего вкуса, и лучшая страховка — калибровка по дате, которую вы помните: вся процедура с проверкой на 1 января 2025 года (среда) разобрана в уроке про дни недели и месяцы. Смещённый массив не роняет программу — он просто неделю показывает «СБ» в пятницу, и замечают это позже, чем обрыв провода.

Почему две буквы, а не «понедельник» целиком: одиннадцать букв съедают всю строку, и дата вместе с ними на экран не влезает. Пара «ПН» опирается на навык чтения настенного календаря и стоит две клетки. Кириллица на LCD — отдельная история: знакогенератор большинства дешёвых экранов латинский, и русские буквы на нём не появятся ни при каком байте. Варианты честные: экран с кириллическим ROM — тогда русский печатается как есть (подробно в уроке про кириллицу в знакогенераторе); translit «PN/VT»; или свои символы через createChar — восемь клеток хватит на весь алфавит сокращений. В симуляторе шрифт браузера рисует кириллицу честно, поэтому на макетке вы увидите «ПН» без ухищрений.

Мигающие двоеточия — то, что отличает часы от таблички. Механика из прежнего урока: чётная секунда — печатаем двоеточие, нечётная — пробел той же ширины, строка не прыгает. Здесь добавка: в режиме правки двоеточие мигает по millis с периодом 800 мс, а не по секундам — быстрый пульс глазами отличим от обычного хода часов, и вы всегда знаете, что находитесь в режиме. На показе период ровно секунда: чаще нет смысла, экран перерисовывает кадры впустую, а редкое мигание выглядит как заикание.

Правка — это маленький автомат с тремя состояниями: показ, правка часов, правка минут. Первая кнопка листает состояния, вторая и третья крутят значение активного поля, а выход из правки — это одновременно запись: rtc.adjust собирается из свежего снимка даты и черновых часов-минут, секунды обнуляются осознанно — так вы знаете, с какого момента пошли часы. Механику adjust и подвод по компиляции скетча я разбирал в уроке про установку времени; здесь добавляется ровно одно правило — дата для adjust берётся из снимка now, снятого в момент записи, а не из черновика, и тогда правка часов не трогает ни число, ни месяц.

В режиме правки экран обязан показывать черновик, а не живое время. Если оставить на экране rtc.now(), значение будет убегать под пальцами: крутишь минуты, а секунды тикают, и каждый кадр перерисовывает вашу работу — через минуту такой правки хочется разбить прибор. Черновик в переменных chR/miR решает это наглухо: экран статичен, пульсирует только двоеточие с периодом 800 мс, а звёздочка в первой клетке и подпись pravka на второй строке объясняют, чей кадр вы видите. Ровно та же дисциплина полей, что в меню на кнопках вверх-вниз: сначала состояние, потом отрисовка, никогда наоборот.

Дребезг в симуляторе отсутствует — кнопка там идеальный контакт, и фронты чистые. На плате контакт так не умеет: 20–50 мс металлической дрожи дают несколько фронтов на одно нажатие, и черновик перескочит через нужное значение. В скетче стоит глушение по времени: фронт принимается не чаще раза в 150 мс, а полной теории с цепочками RC и программными окнами посвящён урок про антидребезг на счётчике кнопки. И про темп правки: шаг плюс-минус на один удобен для минут, но переводить через полночь двадцатью нажатиями утомительно — не жалейте долгих нажатий, если автомата пишете сами.

Про железо редактора пара заметок. Три кнопки на INPUT_PULLUP со второй ногой на землю — резисторов и конденсаторов не нужно, фильтрация чисто программная. Шину I2C часы и экран делят без конфликтов: у DS3231 адрес 0x68, у типового переходника LCD — 0x27 или 0x3F, и сканер шины из примера Wire показывает обе точки за секунду; если экран молчит, первым делом я проверяю адрес, а не провод. И не вешайте кнопки на те же ноги, что SDA/SCL: однажды перепутанные провода дали мне пустой экран и полчаса поиска при невиновном скетче.

Прогон: щёлкните тумблер — на второй строке появится подпись поля, звёздочка встанет в первую клетку, двоеточие замигает быстрее хода секунд. Ползунок прокрутит черновые часы от 0 до 23, кнопка перебросит на минуты, тумблер обратно — и в мониторе строка про запись, после которой живой ход продолжается с установленного времени, а секунды стартуют с нуля. На плате то же самое делают три тактовые кнопки из скетча выше: первая листает поля и пишет, плюс и минус крутят значение. Перевод часов на летнее и зимнее время этим автоматом занимает тридцать секунд дважды в год — та же правка, что у скетча со сверкой по расписанию, только руками и без сети.

Кадр строится перезаписью поверх старых символов, без lcd.clear() в цикле: полная очистка даёт вспышку пустого экрана, и вся теория с лечением — в уроке про мерцание LCD. Правило фиксированной ширины соблюдено в обоих кадрах: температура 23.5 занимает четыре клетки и с минусом пять, подпись правки дописана пробелами до прежней длины строки — призраки прошлых кадров не живут на экране дольше одного цикла. Тем же способом, обновляя только изменившиеся клетки, экран масштабируется до точечной перерисовки — для часов с секундами это перебор, для меню с графиками уже нет.

Пределы автомата тоже стоит знать. Три состояния и три кнопки — потолок комфорта: добавите настройку будильника на том же экране, и пользователю придётся помнить, на каком экране он живёт, — я так сломал пульт полива и вернулся к трём. Второй предел: правка не должна требовать шпаргалку — подпись поля, звёздочка режима, быстрый пульс двоеточия уже в скетче, и они дешевле инструкции на стене. А кому правки нужны реже раза в год, тому честнее вообще не выводить её на корпус: редко значит никогда.