Воспроизведение смоделированных температурных данных с помощью Arduino

Вы можете использовать массив, чтобы пройти через времена.

Создайте структуру с полями время и температура (вы должны думать о сохранении времени как UNIX эпохи, то есть секунд с 1970 года, чтобы сохранить память).

struct SetPoint {
    unsigned long time;
    float temperature;
};

Затем вы можете объявить массив типа SetPoint для хранения кубиков времени и температуры:

#define DATA_SIZE  720
SetPoint data[DATA_SIZE] = {
    {<time1>, <temp1>},
    {<time2>, <temp2>},
    ...
    };

В приведенном выше, вам нужно заменить <timeX><timeX> и <tempX><tempX> вашими данными. Затем объявите переменную положения, которая является индексом элемента, который будет вызван следующим образом:

unsigned int pos = 0;

Мы начинаем с первого элемента (индекс 0) и сравниваем его время с текущим. Если оно равно (или текущее время после времени элементов), мы установим термостат на температуру элементов и увеличим переменную положения. Что-то вроде этого:

if(pos < DATA_SIZE && current_time >= data[pos].time){
    set_thermostat(data[pos].temperature);
    pos++;
}

Примечание: Я использовал переменную current_time здесь как подставку для вашего способа получения текущего времени, а функцию set_thermostat() как подставку для вашего способа установки термостата. Кроме того, я вставил проверку в оператор if, чтобы предотвратить дальнейшее развитие кода, когда он достигнет конца массива данных.

Тем не менее, в зависимости от используемой платы вы можете легко попасть в проблемы с памятью здесь. Arduino Uno не имеет достаточно памяти, чтобы сохранить 720 точек данных выше. float и unsigned long берут по 4 байта каждый, так что 8 байт на элемент, что составляет 8*720 = 5760 байт. Uno имеет всего 2048 байт в оперативной памяти. Есть достаточно плат, которые имеют больше оперативной памяти. ESP32, например, было бы достаточно (хотя есть много других; ESP32-только первый, чтобы войти в мой разум здесь).

Или вы можете добавить модуль SD-карты в свою сборку и сохранить точки данных в файле. Это также облегчит получение данных в вашем проекте или изменение данных. Это будет просто включать в себя запись соответствующего файла на вашей SD-карте.

Тогда рабочий процесс будет немного другим. Предположим, что вы сохраняете одну точку данных на строку в виде текста:

• Откройте файл и прочитайте одну строку. Закройте файл.
• Разбор прочитанного текста на 2 переменные (время и температура)
• Используйте эти переменные для оператора if сверху
• если время загруженной точки данных было достигнуто, снова откройте файл, прочитайте следующую строку и проанализируйте ее в переменные
• Оператор if теперь использует следующую точку данных

и так далее. Если не осталось строки для чтения, вы можете войти в бесконечный цикл, останавливая выполнение кода дальше, чем ваши данные.

Есть готовые к использованию модули SD-карты, чтобы купить там, и вы можете найти много учебников о том, как их использовать в Интернете.

Как правильно выразился в комментариях Эдгар Бонет, можно значительно уменьшить необходимую оперативную память, если предположить регулярные интервалы (3 ч в вашем случае). Тогда вам не нужно экономить время для каждой точки данных. Вам нужно только одно время начала серии. Также выше я использовал float для температуры (как я и предполагал, что в этот момент вам будет легче всего). Но поскольку настройки температуры для термостатов в основном работают только до 1 цифры после десятичной точки, вы можете сэкономить место в памяти, используя другое представление. Например, вы можете сохранить температуру в виде целого числа со знаком в один байт с единицей измерения 0,1°C и разумным смещением (например, 25°C равно нулю). Таким образом, некоторые примеры значений будут следующими:

Temp | value
------------
18°C | -70
20°C | -50
22°C | -30
25°C | 0
27°C | 20
35°C | 100

Это даст вам точность одной цифры после десятичной точки и диапазон от 12,3°C до 37,8°C. При изменении коэффициента 0,1°Cвы также можете изменить диапазон (и точность с ним), как вам это действительно нужно.

Так что с вышеизложенным вам понадобится только 720 байт для фактических данных, что хорошо для Uno.

НО: я бы все равно предложил заглянуть в устройство чтения SD-карт. У вас будет больше работы по созданию проекта, но у вас не будет таких же хлопот с включением или обновлением данных. Это может быть особенно удобно, если вы хотите использовать для дальнейшего использования устройство после 3 месяцев. Просто загрузить на него новые данные (может быть, даже намного больше данных, например, на целый год) проще с помощью SD-карты.