/*
  加湿器间歇工作 20 分钟
  工作 3s → 休息 3s → 循环
  串口波特率 9600，调试信息一目了然
*/

// ================= 硬件配置 =================
const uint8_t  RELAY_PIN      = 7;      // 继电器控制引脚
const uint32_t WORK_MS        = 3000;   // 单次工作时长
const uint32_t REST_MS        = 3000;   // 单次休息时长
const uint32_t TOTAL_RUN_MS   = 20UL * 60 * 1000; // 20 分钟

// 若继电器低电平触发，把下面两行互换
#define RELAY_ON   HIGH
#define RELAY_OFF  LOW

// ================= 状态变量 =================
uint32_t totalStartMs = 0;   // 总计时起点
uint32_t cycleStartMs = 0;   // 当前周期起点
bool     flagWorking  = false; // true=工作, false=休息
bool     flagFinish   = false; // true=20 分钟已到，永久停止

// ================= 工具：安全写继电器 ================
void relayWrite(bool on) {
  digitalWrite(RELAY_PIN, on ? RELAY_ON : RELAY_OFF);
}

// ================= SETUP =================
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
  relayWrite(false);          // 上电先关闭

  totalStartMs = millis();
  cycleStartMs = totalStartMs;
  Serial.println(F("\n==== 加湿器程序启动 ===="));
  Serial.print(F("总运行时间=")); Serial.print(TOTAL_RUN_MS / 1000);
  Serial.println(F("s, 工作/休息=3s/3s"));
}

// ================= LOOP =================
void loop() {
  if (flagFinish) return;     // 20 分钟已到，永久停在这

  uint32_t now = millis();

  // ---------- 1. 总时间到？ ----------
  if (now - totalStartMs >= TOTAL_RUN_MS) {
    relayWrite(false);
    flagFinish = true;
    Serial.println(F("[TIMEUP] 20 分钟已到，关闭并停止"));
    return;
  }

  // ---------- 2. 周期控制 ----------
  if (flagWorking) {                // 当前处于“工作”状态
    if (now - cycleStartMs >= WORK_MS) {
      relayWrite(false);
      flagWorking = false;
      cycleStartMs = now;
      Serial.println(F("[REST ] 工作 3s 到，进入休息"));
    }
  } else {                          // 当前处于“休息”状态
    if (now - cycleStartMs >= REST_MS) {
      relayWrite(true);
      flagWorking = true;
      cycleStartMs = now;
      Serial.println(F("[WORK ] 休息 3s 到，进入工作"));
    }
  }
}

1. 主循环里只有纯计算+几个 if——没有 busy-wait，没有 delay()，每次循环 < 10 µs 就能跑完。
2. millis() 读取的是单片机内部 64 位计数器，读操作仅一条指令，不会等待。
3. 当状态未满足切换条件时，代码立即退出本次循环，CPU 实际 99 % 时间在空转（idle），功耗最低。

如果你想再“优雅”一点

void loop() {
  ...前面代码...
  yield();          // 对于 ESP 系列会切到 Wi-Fi 任务；AVR 里就是空函数，无影响
}

结论

• 不需要 delay；
• 不会全占 CPU；
• 功耗最低、响应最快——这就是状态机+非阻塞设计的优点。

我有用到状态机吗？

你现在写的

真正的“显式状态机”长什么样

enum State { ST_STOP, ST_REST, ST_WORK };
State state = ST_REST;

void loop() {
  uint32_t now = millis();

  switch (state) {
    case ST_REST:
      if (now - cycleStartMs >= REST_MS) {
        relayWrite(true);
        cycleStartMs = now;
        state = ST_WORK;          // 显式迁移
      }
      break;

    case ST_WORK:
      if (now - cycleStartMs >= WORK_MS) {
        relayWrite(false);
        cycleStartMs = now;
        state = ST_REST;
      }
      break;

    case ST_STOP:   // 20 min 到
    default:
      return;       // 永久停
  }

  if (!flagFinish && now - totalStartMs >= TOTAL_RUN_MS) {
    relayWrite(false);
    flagFinish = true;
    state = ST_STOP;   // 进入终止态
  }
}

一句话总结

• 你现在：隐式状态机（用布尔变量 + if），功能完全 OK。
• 想再清晰、易扩展 → 改成显式枚举状态机即可，不是必须，但推荐。