Сколько работал насос: unixtime-разница и сводка в полночь

На щите теплицы у меня висел механический счётчик моточасов — красивый, со шкалой. Толку оказалось ноль: он мотал всё, что висело на его линии, и не различал, качала помпа по расписанию или её крутили вручную. А вопрос стоял конкретный: насос по паспорту выдаёт 600 литров в час — сколько он накачал за сутки и не начал ли молотить дольше положенного, потому что забился фильтр? Ответ даёт не новое железо, а часы, которые уже стоят на плате: две метки unixtime и вычитание.

Метки времени я разбирал в уроке про unixtime и эпоху — там про 1970 год и про то, почему время можно хранить одним числом. Метка unixtime живёт в одном числе даже тогда, когда часы показывают полночь: скетчу не надо помнить, какое сегодня число, — достаточно взять ещё одну метку. Считайте это продолжением той истории: метки перестали быть темой и стали инструментом. Здесь практика: разница двух меток — длительность события в секундах, готовая для накопления и печати. Арифметику TimeSpan и прибавление часов к DateTime трогать не буду — она в уроке про TimeSpan; вычитание двух целых чисел проще, быстрее и не тянет объектов.

Соблазн посчитать длительность по полям — из часов вычесть часы, из минут минуты, из секунд секунды — разбивается о перенос: на границе 23:59 и 00:01 разница минут отрицательная, начинается танец с заёмными шестьюдесятью. Unixtime снимает весь этот танец: rtc.now().unixtime() отдаёт одно 32-битное число секунд, и длительность — просто разница. Полночь, конец месяца, високосный февраль учтены внутри числа автоматически. В 32 бита помещается до января 2038 года — для счётчика наработки запас в полтора поколения гаджетов.

Но одна разница даёт длительность только одного включения. Дневная статистика — это сумма: наработка за сегодня равна сумме секунд, когда реле было включено. Копить удобнее дельтами: в каждом проходе loop прибавлять t - prevT, где t — текущий unixtime, а prevT — метка прошлого прохода. Тогда включение, пересёкшее полночь, честно разваливается: часть секунд уходит вчерашней копилке, часть — сегодняшней. Одна разница старт-стоп так не умеет — она приписала бы всё дню выключения.

Числа, с которыми вы останетесь наедине: сутки — это 86400 секунд, час — 3600, минута — 60. Форматирование сводки делается остатками по модулю, без библиотек: часы — целое от деления на 3600, минуты — остаток от деления на 3600, поделённый на 60, секунды — остаток на 60. Храните наработку в сырых секундах — для вычислений это единственная честная валюта, — а печатайте в двух видах: секунды для расчётов и чч:мм:сс для глаз. Готовая печать без String лежит в функции pechatHMS скетча ниже: на Uno у String своя цена фрагментации памяти, и в приборе, который должен работать месяцами, эта цена непозволительна.

В скетче два слоя, и их полезно не смешивать. Событийный: фронт кнопки включает и выключает насос, на выключении печатается длительность включения одной разницей. Эта справка верна всегда — даже если включение пересекло полночь, разница старт-стоп честно покажет общие минуты, просто целиком припишет их дню выключения. Копилочный: в каждую сводку за сутки попадают дельты t - prevT, набранные только в секунды, когда реле было включено. Справка при выключении — та самая цифра, что закроет спор о лишних получасах. Двойной учёт тут исключён конструкцией: справка печатается, но в segodnya ничего не добавляет.

Второй слой — типы, и это главная ловица урока. На Uno int — 16 бит со знаком, максимум 32767. Длительность в секундах больше девяти часов шести минут в int не влезает: число уезжает в минус, и Serial рапортует, что насос работал минус две минуты. Все переменные времени объявлены unsigned long — 32 бита без знака, 4,29 миллиарда секунд, запас до 2106 года. Экономия двух байт на типе стоит ночи отладки, проверено.

Отдельно про источник включения. Здесь насос заводится фронтом кнопки на INPUT_PULLUP, и счётчику безразлично, кто дал команду — человек или расписание: копилка молча считает секунды, когда реле включено. Фронт тут не украшение: сравнение knopka != btnByl ловит сам факт смены состояния, и дребезг контактов лишь множит переключения, не портя сумму. Захотите разделить ручные минуты и плановые — добавьте вторую копилку и в момент включения запоминайте источник команды: для разбирательства, кто именно накачал лишнее, этого хватает с запасом.

Смена суток ловится одной строкой: now.day() != lastDay. Порядок внутри критичен: сначала печать накопленного, потом присвоение и обнуление — иначе напечатаете нули и будете думать, что насос простаивал. Ложной полночи после перезагрузки не будет: lastDay инициализируется текущим днём в setup, так что первое же сравнение честное. На плате без сна цикл не останавливается и сводка напечатается в полночь без вашего участия — если вы, конечно, не усыпили его сами. Если статистику надо не печатать, а копить по дням, пишите итог в EEPROM при каждой полуночи — одна-две записи в сутки, ресурс ячейки в порядке. Схему суточного архива на 24 слота я разбирал в уроке про суточный архив, а метки событий с печатью времени — в уроке про журнал в Serial: связка «метка + наработка» — готовый чёрный ящик для спора с поставщиком насоса.

Итоги по дням кладите в EEPROM слотами: семь дней по четыре байта — 28 ячеек, запись в полночь, чтение по запросу. unsigned long раскладывается в четыре байта побайтно, и это редкий случай, когда байтовая арифметика в скетче оправдана целиком. Воскресная сводка после недели работы — уже статистика: среднесуточная наработка покажет, поливаете вы сад или медленно строите болото, и даст точную цифру для разговора с тем, кто обещал экономный полив.

Считанные часы превращаются в литры умножением: наработка полчаса при паспорте 600 л/ч — 300 литров за сутки. Дальше цифра работает как диагностика. Расписание не менялось, а наработка выросла в полтора раза — фильтр забился, напор упал, насос добирает объём дольше положенного. Обратная картина — помпа молотит свои десять минут, но качает меньше — говорит о течи на всасе. Контрольный пример: десять минут при 600 л/ч — это ровно 100 литров за сеанс; если бочка на 200 литров опустошается за два сеанса, счётчик и паспорт сходятся — системе можно верить. Команды «стат», «сброс» и пороговые оповещения добавьте через Serial: разбор чисел из порта разобран в уроке про parseInt, и на этом счётчик превращается в прибор с кнопками.