Dual-PID/JC_Display_Firmware/README.md

JC-Touch-Display-Firmware (ESP32-P4)

Client-Firmware für die Guition-Smart-Displays JC4880P443C-I-W (4,3") und JC1060P470C-I-W (7,0"), die als UART-Touch-Bedienung für die Dual-PID-Siebträgersteuerung dienen. Beide Panels teilen sich denselben Sketch; das Zielpanel wird über JC_PANEL_TYPE in config.h gewählt.

Die Hauptplatine (ESP32-S3, Dual_PID_FastHeatUp.ino) bleibt die Steuerzentrale inkl. WLAN/Webinterface. Dieses Display ist ein reiner UART-Client: es empfängt den Zustand und sendet Bedienkommandos. Protokoll: siehe ../Doku/JC-Display_UART-Protokoll.md.

Panel-Auswahl

In config.h:

#define JC_PANEL_TYPE JC_PANEL_43   // 4,3" JC4880P443C-I-W  (Vorgabe)
#define JC_PANEL_TYPE JC_PANEL_70   // 7,0" JC1060P470C-I-W

Alternativ ohne Quelltextänderung per Compiler-Flag -DJC_PANEL_TYPE=70. Der Schalter steuert Panel-Treiber, Auflösung, Rotation, LCD-Reset-Pin und die Touch-Skalierung; UI, Protokoll und Pinbelegung des UART bleiben identisch.

Hardware

Vendor-Pakete: 4,3" im Ordner JC4880P443C_I_W/, 7,0" im Repo-Ordner ../JC_Display_Firmware_7zoll/.

Komponente	4,3" JC4880P443C-I-W	7,0" JC1060P470C-I-W
Haupt-MCU (UI)	ESP32-P4	ESP32-P4
WLAN/BT (hier ungenutzt)	ESP32-C6	ESP32-C6
Display	ST7701, 480×800 IPS, MIPI-DSI	JD9165, 1024×600 IPS, MIPI-DSI
LVGL-Ausrichtung	Rotation 270° (PPA) → 800×480	keine Rotation, nativ 1024×600
Touch	GT911, I²C SDA=GPIO7 / SCL=GPIO8	GT911, I²C SDA=GPIO7 / SCL=GPIO8
Touch-Rohkoordinaten	480×800 (= Panelraster)	800×480 → wird auf 1024×600 skaliert
LCD-Reset	GPIO5	GPIO27
Backlight	GPIO23 (LEDC-PWM)	GPIO23 (LEDC-PWM)
Framebuffer (3×, RGB565)	3 × 750 KB ≈ 2,3 MB PSRAM	3 × 1,2 MB ≈ 3,6 MB PSRAM
Freie Expansion-IO	Stiftleiste JP1: GPIO 52/51/50/49/35/34/33/32/31/30/29/28	FPC 1,0 mm 16-pol. FPC4: GPIO 34/33/32/31/30/29/28 · FPC3: 48/47/46/45/5/4/3/2

Beim 7-Zöller ist die Expansion-IO kein Stiftleisten-Header, sondern eine FPC-Buchse (1,0 mm Raster, 16-polig) — für die UART-Verdrahtung wird ein FPC-Breakout/Adapterkabel gebraucht. Schaltplan: ../JC_Display_Firmware_7zoll/5-Schematic/4_CONN.png.

Verkabelung zur Hauptplatine (UART, gekreuzt)

Für beide Panels dieselben P4-Pins (4,3": Header JP1, Schaltplan JC4880P443C_I_W/5-Schematic/4_USB&IO.png · 7,0": FPC-Buchse FPC4):

  S3 GPIO43 (TX) ----> P4 GPIO31 (RX)     (DISPLAY_UART_RX_PIN)
  S3 GPIO44 (RX) <---- P4 GPIO33 (TX)     (DISPLAY_UART_TX_PIN)
  S3 GND        ------ P4 GND

Die rechte JP1-Spalte (C6_U01TXD/C6_I10RXD/…) gehört zum ESP32-C6 — nicht verwenden. 3,3-V-Logik beidseitig → keine Pegelwandlung nötig.

Projektstruktur (eigener Code)

Datei	Zweck
JC_Display_Firmware.ino	setup()/loop(), verdrahtet die Module
config.h	Pins, UART, Protokoll-Parameter
machine_state.h	Spiegel des state-Objekts der S3
protocol_client.h/.cpp	UART-Protokoll: hello/state/ack/profiles/… + Heartbeat
ui.h/.cpp	LVGL-Dashboard (hardwareunabhängig)
display_hal.h/.cpp	LVGL-/UI-Verdrahtung + Lock-Wrapper
board_bringup.c	esp_lcd-Hardware-Bringup (C; nur bei JC_USE_REAL_PANEL=1)

Abhängigkeiten

• Arduino-ESP32 ≥ 3.1 (mit ESP32-P4-Support), Board: ESP32P4 Dev Module, PSRAM aktiviert.
• LVGL 9.x + lv_conf.h. Tipp: die lv_conf.h aus dem Vendor-Beispiel (JC4880P443C_I_W/1-Demo/arduino_examples/lvgl_v9_sw_rotation/lv_conf.h) übernehmen und LV_FONT_MONTSERRAT_40 aktivieren (große Temperaturanzeige).
• ArduinoJson 7.x.

Zwei Betriebsmodi (JC_USE_REAL_PANEL in display_hal.h)

0 = Stub-Modus (Standard)

Kompiliert ohne Display-Treiber (eigenes Minimal-LVGL, rendert ins Leere). Ideal, um Protokoll/UART/Logik am Schreibtisch zu testen (Debug über USB-CDC Serial). Läuft auf jedem ESP32 mit LVGL+ArduinoJson.

1 = echte Hardware (Hersteller-BSP)

display_hal.cpp baut auf der erprobten Hersteller-Portierung auf. Dazu folgende Dateien aus JC4880P443C_I_W/1-Demo/arduino_examples/lvgl_v9_sw_rotation/ in diesen Sketch-Ordner kopieren:

pins_config.h
lvgl_port_v9.h
lvgl_port_v9.c
src/lcd/      (esp_lcd_st7701*.c/.h + st7701_lcd.*  sowie  esp_lcd_jd9165.c/.h)
src/touch/    (komplett: esp_lcd_touch*.c/.h, gt911_touch.*)

Diese Dateien liegen bereits im Sketch. esp_lcd_jd9165.* stammt aus dem 7-Zoll-Vendor-Paket (../JC_Display_Firmware_7zoll/1-Demo/Demo_Arduino/1_2_Lvgl_V9/.../src/lcd/); je nach JC_PANEL_TYPE wird nur einer der beiden Panel-Treiber eingebunden.

Der Init-Ablauf (MIPI-DSI-PHY-LDO, ST7701 bzw. JD9165, GT911, LEDC-Backlight, lvgl_port_init) ist 1:1 aus dem Vendor-Beispiel lvgl_sw_rotation.c übernommen — nur der Demo-Aufruf (lv_demo_widgets()) wurde durch ui_init() ersetzt.

Die Touch-Skalierung des 7-Zöllers hängt in board_bringup.c am process_coordinates-Hook von esp_lcd_touch, damit die Vendor-Datei esp_lcd_touch_gt911.c unverändert bleibt (im Vendor-Demo ist die Umrechnung direkt in den Treiber gepatcht).

Wichtig: Im realen Modus läuft LVGL in einem eigenen FreeRTOS-Task. UI-Zugriffe aus der Arduino-loop() (z. B. ui_update bei jedem state-Push) sind daher in hal_lock()/hal_unlock() (= lvgl_port_lock/unlock) gekapselt — ist in der .ino bereits umgesetzt.

Ausrichtung

Das Dashboard ist Querformat. Beim 4,3-Zöller (physisch 480×800) wird das per LVGL-Rotation 270° mit PPA-Beschleunigung erreicht → 800×480. Der 7-Zöller ist nativ 1024×600, dort steht die Rotation auf 0 und PPA ist abgeschaltet. Beides setzt pins_config.h automatisch anhand von JC_PANEL_TYPE.

Das Layout arbeitet fast durchgehend mit LV_PCT/LV_SIZE_CONTENT und skaliert deshalb mit. Feste Pixelmaße (Rundinstrumente, Thermometer, Buttons) bleiben gleich groß — auf dem 7-Zöller entsteht dadurch mehr Luft. Die Schriftgrößen bleiben ebenfalls unverändert: 4,3" ≈ 213 dpi, 7,0" ≈ 170 dpi, gleiche Pixelhöhe wirkt dort physisch größer.

Status

Fertig & hardwareunabhängig:

• Vollständiger UART-Protokoll-Client (v2): hello-Handshake, state-Parsing, ack/error, Profile, Heartbeat, Link-Timeout.
• Dashboard: Live-Temperaturen Wasser/Dampf (ist/soll), Duty-Balken, Status-Banner (Farbe nach statusKey), Verbindungs- & WLAN-Anzeige, Bezugs-Timer, Bedien-Buttons.
• Senden für setPid, startAutotune/stopAutotune, getProfileDetails vorhanden.

Board-Bringup: auf die konkreten JC-Pins/Treiber gesetzt (ST7701 bzw. JD9165, GT911, Backlight, I²C) — sobald die BSP-Dateien kopiert und JC_USE_REAL_PANEL=1 gesetzt ist, lauffähig.

Noch offen (UI-Ausbau): weitere Screens — Einstellungen (Brew/Service/Sensor), Profil-Auswahl/-Editor, PID/AutoTune-Bedienung.

Inbetriebnahme / Fehlersuche (Lessons learned)

• Stromversorgung: Jedes Board eigene Versorgung. Zwischen P4 und S3 nur GND + TX + RX — kein 3V3/5V! Den S3 nicht über den 3V3-Header des Displays speisen (reicht nicht / Regler-Rückspeisung).
• Pins nach Silkscreen: Die UART-Pads am Board nach Aufdruck GPIO50/GPIO51 identifizieren, nicht nach Header-Pin-Nummern.
• S3-Seite: muss mit TOUCH_UART_ENABLED 1 geflasht sein und laufen. Da Serial (Debug) und der Touch-UART beide auf GPIO43/44 liegen, ggf. „USB CDC On Boot: Enabled" verwenden, damit der Debug-Port nicht die UART-Pins blockiert.

Diagnose-Schalter (in config.h)

• SHOW_DEBUG_OVERLAY 1 → blendet unten ein grünes Panel ein: gesendete hello, empfangene Bytes/Zeilen, Parse-Fehler, letzte Rohzeile, Link-Status.
• UART_SELFTEST_INTERNAL_LOOPBACK 1 → legt TX chip-intern auf RX (ohne Draht/Pins). Läuft „RX byte" hoch, sind Firmware+UART ok → Problem liegt an Pins/Verkabelung. Nach dem Test wieder auf 0!