Как выполнять команды в течение желаемого периода времени

У меня есть программа, которая получает 4 команды по 4 каналам для изменения цвета светодиода с использованием связи mqtt. Давайте просто сосредоточимся на двух каналах, времени и красном.

Я отправляю период времени, за который я хотел бы завершить изменение цвета, и новое значение цвета.

Я провел тестовые прогоны, чтобы рассчитать время, необходимое для обновления одного значения. Я вычисляю это, устанавливая значение intervalRed равным 0,01. с рабочим циклом 1024, при котором светодиод переходит от начального значения к конечному значению полного включения, значение интервала составит 10 240 тиков. когда я отправляю эту команду, беру полученное время выполнения ( 287 мс ) и вычисляю время для обновления одного тика, я получаю значение 0,028027 мс для завершения одного приращения. Когда я устанавливаю жестко заданное значение tickTime в это значение: 0,028027 и я отправляю изменение цвета с выключенного на включенное/наоборот с запрошенным временем завершения 1000 мс, фактическое время выполнения варьируется.

чем больше изменяется запрошенное время выполнения , тем больше разница между фактическим и запрошенным временем.

Я провел много тестовых испытаний с заданным интервалом, чтобы получить значение продолжительности времени для одного тика, но независимо от того, когда я использую значение, расхождения все равно остаются. Я не считаю, что использование жестко запрограммированного значения продолжительности времени для одного тика является правильным способом гарантировать, что изменение цвета произойдет в течение заданного времени.

Я рад предоставить вывод терминала для любых попыток показать вывод значений, используемых в моих вычислениях, если это необходимо (но я считаю, что мне нужен разный подход ко всем вместе)

Как лучше всего обеспечить завершение смены цвета за требуемое время? Возможно, какой-то расчет основан на количестве прошедшего времени, а не вычислении жестко заданного значения времени одного тика?

    #include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>


#define CLIENT_NAME "ESP8266_1" // просто имя для идентификации этого клиента
WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient("10.0.0.131", 1883, wifiClient);

// устанавливаем штифты светодиода rgb
int pinGreen = 4;
int pinBlue = 12;
int pinRed = 14;

float currentRed = 1024;
float currentGreen = 1024;
float currentBlue = 1024;

int nextRed = -1;
int nextGreen = -1;
int nextBlue = -1;

float intervalRed = -1;
float intervalGreen = -1;
float intervalBlue = -1;

//время плавания было рассчитано по
//IntervalValue (установлено на 0,01)/изменение значения (1024 при переходе от включения к выключению) = 10 240 тиков
//ExecutionTime (время начала - время окончания) /количество тиков = 0,0347643
// Кажется, у меня разное время выполнения, поэтому я пробовал значения от 0,028 до 0,04
float tickTime = 0.028027;
int executionTime = 1;
int showTime = 1;
int beginningReceivedData;

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);
  // устанавливаем контакты светодиода rgb для вывода

  pinMode(pinRed, OUTPUT);
  pinMode(pinGreen, OUTPUT);
  pinMode(pinBlue, OUTPUT);
  digitalWrite(pinRed, HIGH);
  digitalWrite(pinGreen, HIGH);
  digitalWrite(pinBlue, HIGH);

  mqttClient.setCallback(callback);
  WiFi.begin("partyHouse", "whatsthepassword");
  connectToWiFiAndBroker();
}

void connectToWiFiAndBroker() 
{
  Serial.print("\nConnecting to WIFI");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) 
  {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println("Connected to WIFI!");

  Serial.println("Connecting to broker");
  while (!mqttClient.connect(CLIENT_NAME)) 
  {
    Serial.print(".");
    delay(500);
  }
  Serial.println("Connected to broker!");

  mqttClient.subscribe("InterestingTopics/#");
}

void loop() 
{
  if (!mqttClient.connected()) {
    connectToWiFiAndBroker();
  }
  mqttClient.loop();

  updateColors();    
}
//------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ----------------------
//Обратный вызов для обработки входящих данных
//------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ----------------------
//тема это путь на основе подписки
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) 
{
  //для отслеживания времени обработки данных, а также времени полного обновления цветов за желаемое время
  beginningReceivedData = millis();
  char commandValue[length+1];
  for (int i = 0; i < length; i++) 
  {
    commandValue[i] = (char)payload[i];
  }
  commandValue[length+1] = '\0';
  if (strcmp(topic, "InterestingTopics/time") == 0) {
    executionTime = atoi(commandValue);
  }
  if (strcmp(topic, "InterestingTopics/red") == 0) {
    showTime = 1;
    nextRed = atoi(commandValue);
    intervalRed = (nextRed - currentRed)/(executionTime/tickTime);
    // ручное значение интервала, используемое для расчета времени тика
    if (nextRed < currentRed) {
      intervalRed = -0.1;
    } else {
      intervalRed = 0.1;
    }

    Serial.print("next: ");
    Serial.print(nextRed);
    Serial.print(" Current: ");
    Serial.print(currentRed);
    Serial.print(" Interval: ");
    Serial.println(intervalRed, 10);

    Serial.print("time to process incoming single value (red): ");
    Serial.println(millis() - beginningReceivedData);
  }
  if (strcmp(topic, "InterestingTopics/green") == 0) {
    nextGreen = atoi(commandValue);
    intervalGreen = (nextGreen - currentGreen)/(executionTime/tickTime);
  }
  if (strcmp(topic, "InterestingTopics/blue") == 0) {
    nextBlue = atoi(commandValue);
    intervalBlue = (nextBlue - currentBlue)/(executionTime/tickTime);
  }
}



void updateColors() {
  //------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ----------------------
  //Обновление красного
  //------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ----------------------
  if (currentRed != nextRed && nextRed > -1) {
    currentRed = currentRed + intervalRed;
    //если значение уменьшается и оно проходит следующее значение, устанавливаем значения равными, чтобы предотвратить передачу
    if (intervalRed < 0 && currentRed < nextRed) {
      currentRed = nextRed;
    }
    if (intervalRed > 0 && currentRed > nextRed) {
      currentRed = nextRed;
    }
    analogWrite(pinRed, (int)currentRed);
    // это еще существует только для того, чтобы печатать разное время от получения значения до времени, которое потребовалось для обновления
  } else if (currentRed == nextRed && nextRed > -1 && showTime == 1) {
    //showTime устанавливается равным нулю, чтобы печатать время только один раз
    showTime = 0;
    Serial.print("full color change has completed taking this much time: ");
    Serial.println(millis() - beginningReceivedData);
  }
  //------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ----------------------
  if (currentGreen != nextGreen && nextGreen > -1) {
    currentGreen = currentGreen + intervalGreen;
    //если значение уменьшается и оно проходит следующее значение, устанавливаем значения равными, чтобы предотвратить передачу
    if (intervalGreen < 0 && currentGreen < nextGreen) {
      currentGreen = nextGreen;
    }
    if (intervalGreen > 0 && currentGreen > nextGreen) {
      currentGreen = nextGreen;
    }
    analogWrite(pinGreen, (int)currentGreen);
  }
  if (currentBlue != nextBlue  && nextBlue > -1) {
    currentBlue = currentBlue + intervalBlue;
    //если значение уменьшается и оно проходит следующее значение, устанавливаем значения равными, чтобы предотвратить передачу
    if (intervalBlue < 0 && currentBlue < nextBlue) {
      currentBlue = nextBlue;
    }
    if (intervalBlue > 0 && currentBlue > nextBlue) {
      currentBlue = nextBlue;
    }
    analogWrite(pinBlue, (int)currentBlue);
  }
}