wangrong
2026-08-24 beef6536e7c8dd3f5cbe8f73585611479910bea7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
#include "wifi_board.h"
#include "codecs/es8311_audio_codec.h"
#include "display/lcd_display.h"
#include "application.h"
#include "button.h"
#include "config.h"
#include "i2c_device.h"
#include "assets/lang_config.h"
 
#include <esp_log.h>
#include <driver/i2c_master.h>
#include <esp_lcd_panel_io.h>
#include <esp_lcd_panel_ops.h>
#include <esp_lcd_gc9a01.h>
 
#define TAG "AtomS3R+EchoBase"
 
#define PI4IOE_ADDR          0x43
#define PI4IOE_REG_CTRL      0x00
#define PI4IOE_REG_IO_PP     0x07
#define PI4IOE_REG_IO_DIR    0x03
#define PI4IOE_REG_IO_OUT    0x05
#define PI4IOE_REG_IO_PULLUP 0x0D
 
class Pi4ioe : public I2cDevice {
public:
    Pi4ioe(i2c_master_bus_handle_t i2c_bus, uint8_t addr) : I2cDevice(i2c_bus, addr) {
        WriteReg(PI4IOE_REG_IO_PP, 0x00); // Set to high-impedance
        WriteReg(PI4IOE_REG_IO_PULLUP, 0xFF); // Enable pull-up
        WriteReg(PI4IOE_REG_IO_DIR, 0x6E); // Set input=0, output=1
        WriteReg(PI4IOE_REG_IO_OUT, 0xFF); // Set outputs to 1
    }
 
    void SetSpeakerMute(bool mute) {
        WriteReg(PI4IOE_REG_IO_OUT, mute ? 0x00 : 0xFF);
    }
};
 
class Lp5562 : public I2cDevice {
public:
    Lp5562(i2c_master_bus_handle_t i2c_bus, uint8_t addr) : I2cDevice(i2c_bus, addr) {
        WriteReg(0x00, 0B01000000); // Set chip_en to 1
        WriteReg(0x08, 0B00000001); // Enable internal clock
        WriteReg(0x70, 0B00000000); // Configure all LED outputs to be controlled from I2C registers
 
        // PWM clock frequency 558 Hz
        auto data = ReadReg(0x08);
        data = data | 0B01000000;
        WriteReg(0x08, data);
    }
 
    void SetBrightness(uint8_t brightness) {
        // Map 0~100 to 0~255
        brightness = brightness * 255 / 100;
        WriteReg(0x0E, brightness);
    }
};
 
class CustomBacklight : public Backlight {
public:
    CustomBacklight(Lp5562* lp5562) : lp5562_(lp5562) {}
 
    void SetBrightnessImpl(uint8_t brightness) override {
        if (lp5562_) {
            lp5562_->SetBrightness(brightness);
        } else {
            ESP_LOGE(TAG, "LP5562 not available");
        }
    }
 
private:
    Lp5562* lp5562_ = nullptr;
};
 
static const gc9a01_lcd_init_cmd_t gc9107_lcd_init_cmds[] = {
    //  {cmd, { data }, data_size, delay_ms}
    {0xfe, (uint8_t[]){0x00}, 0, 0},
    {0xef, (uint8_t[]){0x00}, 0, 0},
    {0xb0, (uint8_t[]){0xc0}, 1, 0},
    {0xb2, (uint8_t[]){0x2f}, 1, 0},
    {0xb3, (uint8_t[]){0x03}, 1, 0},
    {0xb6, (uint8_t[]){0x19}, 1, 0},
    {0xb7, (uint8_t[]){0x01}, 1, 0},
    {0xac, (uint8_t[]){0xcb}, 1, 0},
    {0xab, (uint8_t[]){0x0e}, 1, 0},
    {0xb4, (uint8_t[]){0x04}, 1, 0},
    {0xa8, (uint8_t[]){0x19}, 1, 0},
    {0xb8, (uint8_t[]){0x08}, 1, 0},
    {0xe8, (uint8_t[]){0x24}, 1, 0},
    {0xe9, (uint8_t[]){0x48}, 1, 0},
    {0xea, (uint8_t[]){0x22}, 1, 0},
    {0xc6, (uint8_t[]){0x30}, 1, 0},
    {0xc7, (uint8_t[]){0x18}, 1, 0},
    {0xf0,
    (uint8_t[]){0x1f, 0x28, 0x04, 0x3e, 0x2a, 0x2e, 0x20, 0x00, 0x0c, 0x06,
                0x00, 0x1c, 0x1f, 0x0f},
    14, 0},
    {0xf1,
    (uint8_t[]){0x00, 0x2d, 0x2f, 0x3c, 0x6f, 0x1c, 0x0b, 0x00, 0x00, 0x00,
                0x07, 0x0d, 0x11, 0x0f},
    14, 0},
};
 
class AtomS3rEchoBaseBoard : public WifiBoard {
private:
    i2c_master_bus_handle_t i2c_bus_;
    i2c_master_bus_handle_t i2c_bus_internal_;
    Pi4ioe* pi4ioe_ = nullptr;
    Lp5562* lp5562_ = nullptr;
    Display* display_ = nullptr;
    Button boot_button_;
    bool is_echo_base_connected_ = false;
 
    void InitializeI2c() {
        // Initialize I2C peripheral
        i2c_master_bus_config_t i2c_bus_cfg = {
            .i2c_port = I2C_NUM_1,
            .sda_io_num = AUDIO_CODEC_I2C_SDA_PIN,
            .scl_io_num = AUDIO_CODEC_I2C_SCL_PIN,
            .clk_source = I2C_CLK_SRC_DEFAULT,
            .glitch_ignore_cnt = 7,
            .intr_priority = 0,
            .trans_queue_depth = 0,
            .flags = {
                .enable_internal_pullup = 1,
            },
        };
        ESP_ERROR_CHECK(i2c_new_master_bus(&i2c_bus_cfg, &i2c_bus_));
        
        i2c_bus_cfg.i2c_port = I2C_NUM_0;
        i2c_bus_cfg.sda_io_num = GPIO_NUM_45;
        i2c_bus_cfg.scl_io_num = GPIO_NUM_0;
        ESP_ERROR_CHECK(i2c_new_master_bus(&i2c_bus_cfg, &i2c_bus_internal_));
    }
 
    void I2cDetect() {
        is_echo_base_connected_ = false;
        uint8_t echo_base_connected_flag = 0x00;
        uint8_t address;
        printf("     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f\r\n");
        for (int i = 0; i < 128; i += 16) {
            printf("%02x: ", i);
            for (int j = 0; j < 16; j++) {
                fflush(stdout);
                address = i + j;
                esp_err_t ret = i2c_master_probe(i2c_bus_, address, pdMS_TO_TICKS(200));
                if (ret == ESP_OK) {
                    printf("%02x ", address);
                    if (address == 0x18) {
                        echo_base_connected_flag |= 0xF0;
                    } else if (address == 0x43) {
                        echo_base_connected_flag |= 0x0F;
                    }
                } else if (ret == ESP_ERR_TIMEOUT) {
                    printf("UU ");
                } else {
                    printf("-- ");
                }
            }
            printf("\r\n");
        }
        is_echo_base_connected_ = (echo_base_connected_flag == 0xFF);
    }
 
    void CheckEchoBaseConnection() {
        if (is_echo_base_connected_) {
            return;
        }
        
        // Pop error page
        InitializeLp5562();
        InitializeSpi();
        InitializeGc9107Display();
        InitializeButtons();
        GetBacklight()->SetBrightness(100);
        
        // Ensure UI is set up before displaying error
        display_->SetupUI();
        
        display_->SetStatus(Lang::Strings::ERROR);
        display_->SetEmotion("triangle_exclamation");
        display_->SetChatMessage("system", "Echo Base\nnot connected");
        
        while (1) {
            ESP_LOGE(TAG, "Atomic Echo Base is disconnected");
            vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
 
            // Rerun detection
            I2cDetect();
            if (is_echo_base_connected_) {
                vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
                I2cDetect();
                if (is_echo_base_connected_) {
                    ESP_LOGI(TAG, "Atomic Echo Base is reconnected");
                    vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(200));
                    esp_restart();
                }
            }
        }
    }
 
    void InitializePi4ioe() {
        ESP_LOGI(TAG, "Init PI4IOE");
        pi4ioe_ = new Pi4ioe(i2c_bus_, PI4IOE_ADDR);
        pi4ioe_->SetSpeakerMute(false);
    }
 
    void InitializeLp5562() {
        ESP_LOGI(TAG, "Init LP5562");
        lp5562_ = new Lp5562(i2c_bus_internal_, 0x30);
    }
 
    void InitializeSpi() {
        ESP_LOGI(TAG, "Initialize SPI bus");
        spi_bus_config_t buscfg = {};
        buscfg.mosi_io_num = GPIO_NUM_21;
        buscfg.miso_io_num = GPIO_NUM_NC;
        buscfg.sclk_io_num = GPIO_NUM_15;
        buscfg.quadwp_io_num = GPIO_NUM_NC;
        buscfg.quadhd_io_num = GPIO_NUM_NC;
        buscfg.max_transfer_sz = DISPLAY_WIDTH * DISPLAY_HEIGHT * sizeof(uint16_t);
        ESP_ERROR_CHECK(spi_bus_initialize(SPI3_HOST, &buscfg, SPI_DMA_CH_AUTO));
    }
 
    void InitializeGc9107Display() {
        ESP_LOGI(TAG, "Init GC9107 display");
 
        ESP_LOGI(TAG, "Install panel IO");
        esp_lcd_panel_io_handle_t io_handle = NULL;
        esp_lcd_panel_io_spi_config_t io_config = {};
        io_config.cs_gpio_num = GPIO_NUM_14;
        io_config.dc_gpio_num = GPIO_NUM_42;
        io_config.spi_mode = 0;
        io_config.pclk_hz = 40 * 1000 * 1000;
        io_config.trans_queue_depth = 10;
        io_config.lcd_cmd_bits = 8;
        io_config.lcd_param_bits = 8;
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_new_panel_io_spi(SPI3_HOST, &io_config, &io_handle));
    
        ESP_LOGI(TAG, "Install GC9A01 panel driver");
        esp_lcd_panel_handle_t panel_handle = NULL;
        gc9a01_vendor_config_t gc9107_vendor_config = {
            .init_cmds = gc9107_lcd_init_cmds,
            .init_cmds_size = sizeof(gc9107_lcd_init_cmds) / sizeof(gc9a01_lcd_init_cmd_t),
        };
        esp_lcd_panel_dev_config_t panel_config = {};
        panel_config.reset_gpio_num = GPIO_NUM_48; // Set to -1 if not use
        panel_config.rgb_endian = LCD_RGB_ENDIAN_BGR;
        panel_config.bits_per_pixel = 16; // Implemented by LCD command `3Ah` (16/18)
        panel_config.vendor_config = &gc9107_vendor_config;
 
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_new_panel_gc9a01(io_handle, &panel_config, &panel_handle));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_reset(panel_handle));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_init(panel_handle));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_disp_on_off(panel_handle, true)); 
 
        display_ = new SpiLcdDisplay(io_handle, panel_handle,
                                    DISPLAY_WIDTH, DISPLAY_HEIGHT, DISPLAY_OFFSET_X, DISPLAY_OFFSET_Y, DISPLAY_MIRROR_X, DISPLAY_MIRROR_Y, DISPLAY_SWAP_XY);
    }
 
    void InitializeButtons() {
        boot_button_.OnClick([this]() {
            auto& app = Application::GetInstance();
            if (app.GetDeviceState() == kDeviceStateStarting) {
                EnterWifiConfigMode();
                return;
            }
            app.ToggleChatState();
        });
    }
 
public:
    AtomS3rEchoBaseBoard() : boot_button_(BOOT_BUTTON_GPIO) {
        InitializeI2c();
        I2cDetect();
        CheckEchoBaseConnection();
        InitializePi4ioe();
        InitializeLp5562();
        InitializeSpi();
        InitializeGc9107Display();
        InitializeButtons();
        GetBacklight()->RestoreBrightness();
    }
 
    virtual AudioCodec* GetAudioCodec() override {
        static Es8311AudioCodec audio_codec(
            i2c_bus_, 
            I2C_NUM_1, 
            AUDIO_INPUT_SAMPLE_RATE, 
            AUDIO_OUTPUT_SAMPLE_RATE,
            AUDIO_I2S_GPIO_MCLK, 
            AUDIO_I2S_GPIO_BCLK, 
            AUDIO_I2S_GPIO_WS, 
            AUDIO_I2S_GPIO_DOUT, 
            AUDIO_I2S_GPIO_DIN,
            AUDIO_CODEC_GPIO_PA, 
            AUDIO_CODEC_ES8311_ADDR, 
            false);
        return &audio_codec;
    }
 
    virtual Display* GetDisplay() override {
        return display_;
    }
 
    virtual Backlight *GetBacklight() override {
        static CustomBacklight backlight(lp5562_);
        return &backlight;
    }
};
 
DECLARE_BOARD(AtomS3rEchoBaseBoard);