Установка времени из Serial: команда SET, парсинг и защита ввода

Плата с часами живёт в корпусе на стене и кнопок не имеет. Батарейку в DS3231 я менял в феврале — часы честно стартовали с 1 января 2000 года, и весь журнал событий пересортился мимо реальных дат. Перешивать скетч с rtc.adjust ради каждого перевода — откручивать корпус и тащить ноутбук к стене; ставить кнопки подвода — городить схему ради двух нажатий в год. Выход, который я выбрал тогда и таскаю с тех пор: протокол из двух команд в Serial-мониторе. SET 2025-01-15 10:30:00 ставит дату и время целиком, NOW показывает, что в часах сейчас — появилась она второй, но по частоте использования обогнала SET: правки редки, а посмотреть хочется. Пятьдесят строк скетча — и время устанавливается из монитора IDE без единой перезаливки. Два года спустя протокол разросся до четырёх команд, но принцип не изменился: пришло — ответь. И да, это скучнее кнопочек с энкодером — но оно работает в два часа ночи, когда кнопочки уже некому нажимать.

Про механику adjust и ловушки __DATE__ уже был урок про установку времени — здесь остаётся половина задачи, которой там не было: как разобрать строку от человека и не пропустить мусор. Человеческий ввод — самая лживая часть любого протокола: он приходит без ведущих нулей, с лишними пробелами и буквами там, где ждёшь цифры. Против этого стоит не вера в аккуратность, а три рубежа проверки — о них ниже. Сама база — подключение модуля и первый вывод времени — уже есть в уроке про DS3231.

Строка приходит из readStringUntil(10) — терминатор с кодом 10, это клавиша Enter. По умолчанию timeout — секунда: если строка пришла кусками, функция дождётся терминала или таймаута и отдаст то, что собрала. Дальше три слоя разбора. Первый — префикс: s.indexOf("SET") == 0 отделяет нашу команду от всего остального, trim() срезает случайные пробелы по краям. Второй — позиции разделителей: у правильной строки после четырёх символов SET и пробела идут десять символов даты (четыре цифры, дефис, две цифры, дефис, две цифры), пробел и восемь символов времени. Третий — substring и toInt по этим позициям. Почему числа из Serial коварны, отдельная история — parseInt и числа из Serial. Спойлер: toInt() читает префикс строки и молчит о том, что после цифр стоял мусор.

Валидация идёт до применения, а не после: год 2000-2099, месяц 1-12, день 1-31, часы 0-23, минуты и секунды 0-59. Диапазон — последний рубеж, а не первый: toInt() у мусора возвращает ноль, и «abc» в поле месяца отсечётся проверкой m >= 1. Но ноль легален для часов и секунд, поэтому одной проверкой диапазонов не обойтись — позиции разделителей и длина отсеют буквы раньше, чем дело дойдёт до чисел. Отдельно про длину: полная команда SET занимает ровно 23 символа, и проверка s.length() >= 23 отсеивает обрезанные строки до всякого парсинга — через Bluetooth-модуль ввод идёт кусками, и обрыв не редкость.

И про поведение adjust: rtc.adjust(DateTime(g, m, d, ch, mi, se)) переписывает всё поле целиком — год, месяц, день, часы, минуты, секунды. Для SET это ровно то, что нужно. Но если расширите протокол командой TIME HH:MM, чтобы перевести только время, — читайте now() и подставляйте его год, месяц и день в конструктор: частичных записей в DS3231 нет, любая запись — полный кадр. Это не каприз библиотеки, а устройство регистров чипа: дата и время пишутся семью байтами разом.

Договорённость у монитора простая: на любую строку — ответ. ok с тем, что записалось, либо отказ с ожидаемым форматом. Молчащий скетч не отличить от зависшего, а человек за монитором обычно не помнит, сколько дефисов в формате. Строка «otkaz: nuzhen SET 2025-01-15 10:30:00» экономит минуту листания документации — я считаю такие подсказки частью скетча, а не украшением. Формат из подсказки удобно копировать прямо в поле ввода: человек правит дату и получает ok с первой попытки.

Второй полезный контракт — предупредить первым. RTClib умеет lostPower(): флаг в микросхеме поднимается, когда питание пропадало и часы останавливались. В setup я печатаю по нему напоминание «время не установлено, пришлите SET» — плата сама подсказывает первый шаг после замены батарейки. А для устройств с сетью команда SET — ровно до первого ESP32 рядом: дальше NTP-синхронизация делает то же без человека. Но и там SET остаётся запасным парашютом: сеть падает, а кабель — нет.

Протокол растёт в двух направлениях. Первое — короткие команды без полного кадра: TIME 10:30 переводит только время. Здесь всплывает свойство adjust, о котором шла речь выше: частичной записи нет, поэтому читайте now() и подставляйте его год, месяц и день в конструктор, меняя только часы и минуты. Второе — команды с параметрами поверх времени: ALARM 07:30 складывает время будильника в переменные скетча, TEMP показывает температуру чипа — у DS3231 есть свой термометр, читается одним вызовом; он разобран в уроке про термометр DS3231.

И про границы формата. Полночь — это 00:00:00, а не 24:00:00: второй вариант отсечётся диапазоном, и это правильно, хоть и выглядит обидно. День 1-31 отсеивает явный мусор, а тонкости високосных лет остаются на совести вводящего: NOW покажет, что записалось на самом деле, и спорить тут не с чем. И последнее — порядок применения: сначала полный разбор, потом одна запись, потом одно подтверждение. Скетчи, которые пишут adjust по кускам в трёх местах, рано или поздно ловят состояние «половина применена»: дата от новой команды, время от старой. Один кодовый путь записи — это не педантизм, а способ спать спокойно.

Что видно в симуляторе. Первый SET проходит: виджет часов перерисовывается, LED коротко вспыхивает, в мониторе встанет ok с фактическим временем из rtc.now() — печатаю не то, что ввели, а то, что записалось, так ловятся промахи конверсии. Ввод с тринадцатым месяцем упирается в диапазон, ввод без ведущих нулей — в позиции разделителей: оба отказа названы словами, а не кодами. Заметьте: ok печатает результат rtc.now(), а не эхо ввода — совпало, значит, запись дошла до чипа.

На плате всё то же самое: Serial-монитор IDE и тот же скетч. Дальше два естественных шага: прикрутить команды к журналу с метками — урок про журнал в Serial — и наращивать протокол по образцу: каждая новая команда, ALARM 07:30 или TEMP, это ещё одна ветка в том же if с тем же контрактом ответа. Тот же разбор по позициям, тот же порядок — протокол не разрастается в сторону сюрпризов. И печатайте время после каждой правки — привычка, которая ловит перепутанные месяц и день за секунду.