raw-designsandClaude Opus 5
e8308a9182
Nach einem Reset des P4 blieb das Bild schwarz, die Hintergrundbeleuchtung brannte; nur direkt nach dem Flashen lief es. Die Bridge des Panels hat keine Reset-Leitung und hängt an Dauerstrom. Ein Reset des P4 setzt sie nicht zurück - ihre Register standen noch auf den Werten der vorigen Sitzung, während der P4 seine DSI-Strecke komplett neu aufbaut. Beim Flashen wird die Versorgung getrennt, deshalb trat der Fehler dort nicht auf. ws7_bridge_pre_init() schaltet die Bridge jetzt zuerst definiert ab (AB/AA, AD, dann AC/C2/C0), wartet WS7_BRIDGE_RESET_MS und schreibt erst danach die Grundinitialisierung. Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_018QoLDQeUh1dCQz7yYZVb4Y
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# Touch-Display-Firmware (ESP32-P4)
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Client-Firmware für die Touch-Displays, die als UART-Bedienung für die
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Dual-PID-Siebträgersteuerung dienen:
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- Guition **JC4880P443C-I-W** (4,3", ST7701, 480×800)
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- Guition **JC1060P470C-I-W** (7,0", JD9165, 1024×600)
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- **Waveshare ESP32-P4-Pico** + **Waveshare 7inch DSI LCD (H)** (1280×720)
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Alle drei teilen sich denselben Sketch; das Zielpanel wird über **`JC_PANEL_TYPE`** in
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[`config.h`](config.h) gewählt.
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Die **Hauptplatine (ESP32-S3, `Dual_PID_FastHeatUp.ino`)** bleibt die Steuerzentrale
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inkl. WLAN/Webinterface. Dieses Display ist ein **reiner UART-Client**: es empfängt den
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Zustand und sendet Bedienkommandos. Protokoll: siehe
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[`../Doku/P4-Display_UART-Protokoll.md`](../Doku/P4-Display_UART-Protokoll.md).
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## Panel-Auswahl
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In [`config.h`](config.h):
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```c
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#define JC_PANEL_TYPE WS_PANEL_7H // Waveshare P4-Pico + 7inch DSI LCD (H) (Vorgabe)
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#define JC_PANEL_TYPE JC_PANEL_43 // 4,3" JC4880P443C-I-W
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#define JC_PANEL_TYPE JC_PANEL_70 // 7,0" JC1060P470C-I-W
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```
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Der Schalter steuert Panel-Treiber, Auflösung, Rotation, Reset-/Backlight-Ansteuerung,
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die Touch-Umrechnung **und die Farbtiefe von LVGL**; UI und Protokoll bleiben identisch.
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> **Nur hier umschalten, nicht per Compiler-Flag.** [`lv_conf.h`](lv_conf.h) liest
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> `JC_PANEL_TYPE` aus `config.h`, weil das Waveshare-Panel RGB888 verlangt und LVGL
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> deshalb mit 24 statt 16 Bit übersetzt werden muss. Ein `-D`-Flag der IDE erreicht die
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> LVGL-Bibliothek nicht — Sketch und Bibliothek liefen dann mit verschiedenen Farbtiefen.
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> `display_hal.cpp` bricht den Build mit einer `static_assert` ab, falls das doch passiert.
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## Hardware
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Vendor-Pakete: 4,3" im Ordner `JC4880P443C_I_W/`, 7,0" im Repo-Ordner
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`../JC_Display_Firmware_7zoll/`.
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| Komponente | 4,3" JC4880P443C-I-W | 7,0" JC1060P470C-I-W | Waveshare P4-Pico + 7" DSI (H) |
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|---|---|---|---|
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| Haupt-MCU (UI) | ESP32-P4 | ESP32-P4 | ESP32-P4 (32 MB PSRAM, 32 MB Flash) |
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| WLAN/BT (hier ungenutzt) | ESP32-C6 | ESP32-C6 | — (kein Funkmodul) |
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| Display | ST7701, 480×800 IPS, MIPI-DSI | JD9165, 1024×600 IPS, MIPI-DSI | 1280×720 IPS, MIPI-DSI 2 Lanes über Waveshare-Bridge |
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| Farbformat | RGB565 | RGB565 | **RGB888** — die Bridge nimmt kein RGB565 (geprüft) |
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| LVGL-Ausrichtung | Rotation **270°** (PPA) → 800×480 | **keine** Rotation, nativ 1024×600 | **keine** Rotation, nativ 1280×720 |
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| Touch | GT911, I²C SDA=GPIO7 / SCL=GPIO8 | GT911, I²C SDA=GPIO7 / SCL=GPIO8 | **GT9271** (I²C-Adresse **0x14**), SDA=GPIO7 / SCL=GPIO8 |
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| Touch-Rohkoordinaten | 480×800 (= Panelraster) | **800×480** → wird auf 1024×600 skaliert | **720×1280** (Hochformat) → X/Y werden getauscht |
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| LCD-Reset | GPIO5 | **GPIO27** | kein Reset-Pin (macht die Bridge) |
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| Backlight | GPIO23 (LEDC-PWM) | GPIO23 (LEDC-PWM) | **Bridge-Register** auf I²C **0x45** (`AD`/`AB`/`AA`) |
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| Framebuffer | 3 × 750 KB ≈ 2,3 MB PSRAM | 3 × 1,2 MB ≈ 3,6 MB PSRAM | 3 × 2,8 MB ≈ 8,3 MB PSRAM |
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| 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 | 40-poliger Header im Raspberry-Pi-Pico-Format; belegt sind I²C (7/8), TF-Karte (9/10/11/12/13/53) und Debug-UART0 (37/38) |
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| UART zur Hauptplatine | TX GPIO33 / RX GPIO31 | TX GPIO33 / RX GPIO31 | **TX GPIO20 / RX GPIO21** |
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### Waveshare 7" (H) — Besonderheiten des Bringups
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Das Panel hängt hinter einer Waveshare-Bridge und braucht **keinen** Hersteller-Panel-Treiber;
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`board_bringup.c` legt DSI-Bus, DBI-Kommandokanal und DPI-Panel direkt an:
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- Referenztakt der D-PHY = **`PLL_F20M`** (Legacy). Mit der Standardquelle bleibt das Bild
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auf ESP32-P4 Rev. 1.3 / ECO2 schwarz.
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- 2 Lanes à 1250 Mbit/s, DPI-Takt 80 MHz, Austastlücken 64/64/64 (≈ 60 Hz).
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Alle Werte stehen in [`pins_config.h`](pins_config.h) (`WS7_*`) und lassen sich dort ändern,
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falls das Bild reißt oder flimmert — 1280×720 in RGB888 belastet den PSRAM spürbar.
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- Reihenfolge: Bridge-Grundinitialisierung (`C0`/`C2`/`AC`) → DSI → DCS `MADCTL`/`Sleep Out`/
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`Display On` → DPI-Start → **erst dann** Hintergrundbeleuchtung. Wird das Licht früher
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eingeschaltet, blitzt beim Start Bildrauschen auf.
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- **Nach einem Reset:** Die Bridge hat keine Reset-Leitung und hängt an Dauerstrom — ein
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Reset des P4 setzt sie **nicht** zurück. Der Bringup schaltet sie deshalb zuerst
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definiert ab, wartet `WS7_BRIDGE_RESET_MS` und fährt sie dann neu hoch. Ohne das trifft
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ein frischer DSI-Start auf eine noch laufende Bridge: Bild schwarz, Beleuchtung an.
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Nach dem Flashen fällt das nicht auf, weil dabei die Versorgung getrennt wird.
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- **Einbaulage:** `WS7_ROTATE_180` in [`pins_config.h`](pins_config.h) dreht Bild **und**
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Touch um 180°, falls das Panel auf dem Kopf montiert wird. Vorgabe ist **0** — in der
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jetzigen Einbaulage steht das Bild richtig herum. Die Drehung macht der
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PPA-Grafikbeschleuniger; die Software-Rotation des LVGL-Ports beherrscht nur RGB565.
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- **Touch-Spiegelung:** Der Digitizer sitzt gegenüber dem Bild um die Hochachse gedreht.
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`WS7_TOUCH_MIRROR_RAW_X` steht deshalb auf **1** (dreht oben/unten), unabhängig von der
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Bilddrehung.
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### Waveshare 7" (H) — Tempo-Schalter
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1280×720 bedeutet 2,4-mal so viele Pixel wie beim 4,3-Zöller. Drei Schalter in
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[`pins_config.h`](pins_config.h) halten die Bedienung flüssig; jeder ist einzeln
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zurückstellbar, falls er Ärger macht:
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| Schalter | Vorgabe | Wirkung | Stand am Gerät |
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|---|---|---|---|
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| `WS7_COLOR_BITS` | `24` | `16` (RGB565) würde die Datenmenge je Bild halbieren. | **Geht an diesem Panel nicht** — die Bridge nimmt nur RGB888 |
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| `WS7_PARTIAL_REFRESH` | `0` | `1` zeichnet nur geänderte Bereiche neu (LVGL-Direct-Mode, zwei wechselnde Puffer). Wäre der größte Gewinn. | **Geht so nicht** — der halbtransparente Menü-Vorhang landet nur in einem der beiden Puffer und ist sofort wieder weg |
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| `WS7_PARALLEL_RENDER` | `1` | LVGL zeichnet mit zwei Threads auf beiden Prozessorkernen. | Aktiv |
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> Damit `WS7_PARTIAL_REFRESH` nutzbar würde, müsste der LVGL-Port die geänderten Bereiche
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> zwischen beiden Puffern abgleichen. Die Maschinerie dafür liegt in `lvgl_port_v9.c`,
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> wird aber nur bei gedrehter Ausgabe übersetzt.
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Die Farbtiefe muss für Sketch **und** LVGL-Bibliothek dieselbe sein; `lv_conf.h` liest
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`WS7_COLOR_BITS` deshalb direkt aus `pins_config.h`.
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> Beim 7-Zöller ist die Expansion-IO **kein Stiftleisten-Header**, sondern eine
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> FPC-Buchse (1,0 mm Raster, 16-polig) — für die UART-Verdrahtung wird ein
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> FPC-Breakout/Adapterkabel gebraucht. Schaltplan: `../JC_Display_Firmware_7zoll/5-Schematic/4_CONN.png`.
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## Verkabelung zur Hauptplatine (UART, gekreuzt)
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Für **beide JC-Panels** dieselben P4-Pins (4,3": Header JP1, Schaltplan
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`JC4880P443C_I_W/5-Schematic/4_USB&IO.png` · 7,0": FPC-Buchse FPC4):
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```
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S3 GPIO43 (TX) ----> P4 GPIO31 (RX) (DISPLAY_UART_RX_PIN)
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S3 GPIO44 (RX) <---- P4 GPIO33 (TX) (DISPLAY_UART_TX_PIN)
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S3 GND ------ P4 GND
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```
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**Waveshare ESP32-P4-Pico** (40-poliger Header):
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```
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S3 GPIO43 (TX) ----> P4 GPIO21 (RX) (DISPLAY_UART_RX_PIN)
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S3 GPIO44 (RX) <---- P4 GPIO20 (TX) (DISPLAY_UART_TX_PIN)
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S3 GND ------ P4 GND
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```
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> Die rechte JP1-Spalte (`C6_U01TXD`/`C6_I10RXD`/…) gehört zum **ESP32-C6** — nicht
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> verwenden. 3,3-V-Logik beidseitig → keine Pegelwandlung nötig.
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## Projektstruktur (eigener Code)
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| Datei | Zweck |
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| `P4_Display_Firmware.ino` | setup()/loop(), verdrahtet die Module |
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| `config.h` | Pins, UART, Protokoll-Parameter |
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| `machine_state.h` | Spiegel des `state`-Objekts der S3 |
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| `protocol_client.h/.cpp` | UART-Protokoll: hello/state/ack/profiles/… + Heartbeat |
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| `ui.h/.cpp` | LVGL-Dashboard (hardwareunabhängig) |
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| `display_hal.h/.cpp` | LVGL-/UI-Verdrahtung + Lock-Wrapper |
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| `board_bringup.c` | esp_lcd-Hardware-Bringup (C; nur bei `JC_USE_REAL_PANEL=1`) |
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## Abhängigkeiten
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- **Arduino-ESP32** ≥ 3.1 (mit ESP32-P4-Support), Board: *ESP32P4 Dev Module*,
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**PSRAM aktiviert**.
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- **LVGL** 9.x. Die `lv_conf.h` **im Sketch-Ordner** ist die maßgebliche; sie wird über den
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Include-Pfad des Sketches gefunden und leitet `LV_COLOR_DEPTH` aus `JC_PANEL_TYPE` ab.
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Liegt zusätzlich eine alte `lv_conf.h` neben dem `lvgl`-Ordner der Bibliotheken, wird sie
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nicht benutzt — sie darf dort aber auch nicht stören.
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- **ArduinoJson** 7.x.
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## Zwei Betriebsmodi (`JC_USE_REAL_PANEL` in `display_hal.h`)
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### `0` = Stub-Modus (Standard)
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Kompiliert **ohne** Display-Treiber (eigenes Minimal-LVGL, rendert ins Leere). Ideal, um
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**Protokoll/UART/Logik** am Schreibtisch zu testen (Debug über USB-CDC `Serial`). Läuft auf
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jedem ESP32 mit LVGL+ArduinoJson.
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### `1` = echte Hardware (Hersteller-BSP)
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`display_hal.cpp` baut auf der **erprobten Hersteller-Portierung** auf. Dazu folgende
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Dateien aus `JC4880P443C_I_W/1-Demo/arduino_examples/lvgl_v9_sw_rotation/` **in diesen
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Sketch-Ordner kopieren**:
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pins_config.h
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lvgl_port_v9.h
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lvgl_port_v9.c
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src/lcd/ (esp_lcd_st7701*.c/.h + st7701_lcd.* sowie esp_lcd_jd9165.c/.h)
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src/touch/ (komplett: esp_lcd_touch*.c/.h, gt911_touch.*)
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```
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Diese Dateien liegen bereits im Sketch. `esp_lcd_jd9165.*` stammt aus dem
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7-Zoll-Vendor-Paket
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(`../JC_Display_Firmware_7zoll/1-Demo/Demo_Arduino/1_2_Lvgl_V9/.../src/lcd/`); je nach
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`JC_PANEL_TYPE` wird nur einer der beiden Panel-Treiber eingebunden.
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Der Init-Ablauf (MIPI-DSI-PHY-LDO, ST7701 bzw. JD9165, GT911, LEDC-Backlight,
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`lvgl_port_init`) ist 1:1 aus dem Vendor-Beispiel `lvgl_sw_rotation.c` übernommen — nur
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der Demo-Aufruf (`lv_demo_widgets()`) wurde durch `ui_init()` ersetzt.
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Die Touch-Skalierung des 7-Zöllers hängt in `board_bringup.c` am
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`process_coordinates`-Hook von `esp_lcd_touch`, damit die Vendor-Datei
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`esp_lcd_touch_gt911.c` unverändert bleibt (im Vendor-Demo ist die Umrechnung direkt in
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den Treiber gepatcht).
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**Wichtig:** Im realen Modus läuft LVGL in einem **eigenen FreeRTOS-Task**. UI-Zugriffe aus
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der Arduino-`loop()` (z. B. `ui_update` bei jedem state-Push) sind daher in
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`hal_lock()/hal_unlock()` (= `lvgl_port_lock/unlock`) gekapselt — ist in der `.ino`
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bereits umgesetzt.
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### Ausrichtung
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Das Dashboard ist **Querformat**. Beim 4,3-Zöller (physisch 480×800) wird das per
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LVGL-Rotation **270°** mit PPA-Beschleunigung erreicht → 800×480. Der 7-Zöller ist nativ
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1024×600, dort steht die Rotation auf **0** und PPA ist abgeschaltet. Beides setzt
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`pins_config.h` automatisch anhand von `JC_PANEL_TYPE`.
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Das Layout arbeitet fast durchgehend mit `LV_PCT`/`LV_SIZE_CONTENT` und skaliert
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deshalb mit. Feste Pixelmaße (Rundinstrumente, Thermometer, Buttons) bleiben gleich groß
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— auf dem 7-Zöller entsteht dadurch mehr Luft. Die Schriftgrößen bleiben ebenfalls
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unverändert: 4,3" ≈ 213 dpi, 7,0" ≈ 170 dpi, gleiche Pixelhöhe wirkt dort physisch
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größer.
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## Status
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**Fertig & hardwareunabhängig:**
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- Vollständiger UART-Protokoll-Client (v2): hello-Handshake, state-Parsing, ack/error,
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Profile, Heartbeat, Link-Timeout.
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- Dashboard: Live-Temperaturen Wasser/Dampf (ist/soll), Duty-Balken, Status-Banner
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(Farbe nach `statusKey`), Verbindungs- & WLAN-Anzeige, Bezugs-Timer, Bedien-Buttons.
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- Senden für `setPid`, `startAutotune`/`stopAutotune`, `getProfileDetails` vorhanden.
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**Board-Bringup:** auf die konkreten JC-Pins/Treiber gesetzt (ST7701 bzw. JD9165, GT911,
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Backlight, I²C) — sobald die BSP-Dateien kopiert und `JC_USE_REAL_PANEL=1` gesetzt ist,
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lauffähig.
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**Noch offen (UI-Ausbau):** weitere Screens — Einstellungen (Brew/Service/Sensor),
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Profil-Auswahl/-Editor, PID/AutoTune-Bedienung.
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## Inbetriebnahme / Fehlersuche (Lessons learned)
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- **Stromversorgung:** Jedes Board **eigene** Versorgung. Zwischen P4 und S3 nur
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**GND + TX + RX** — **kein** 3V3/5V! Den S3 nicht über den 3V3-Header des Displays
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speisen (reicht nicht / Regler-Rückspeisung).
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- **Pins nach Silkscreen:** Die UART-Pads am Board nach Aufdruck **`GPIO50`/`GPIO51`**
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identifizieren, nicht nach Header-Pin-Nummern.
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- **S3-Seite:** muss mit `TOUCH_UART_ENABLED 1` geflasht sein und laufen. Da `Serial`
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(Debug) und der Touch-UART beide auf GPIO43/44 liegen, ggf. **„USB CDC On Boot:
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Enabled"** verwenden, damit der Debug-Port nicht die UART-Pins blockiert.
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### Diagnose-Schalter (in `config.h`)
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- `SHOW_DEBUG_OVERLAY 1` → blendet unten ein grünes Panel ein: gesendete `hello`,
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empfangene Bytes/Zeilen, Parse-Fehler, letzte Rohzeile, Link-Status.
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- `UART_SELFTEST_INTERNAL_LOOPBACK 1` → legt TX chip-intern auf RX (ohne Draht/Pins).
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Läuft „RX byte" hoch, sind Firmware+UART ok → Problem liegt an Pins/Verkabelung.
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**Nach dem Test wieder auf 0!**
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