wangzhibo
2026-10-08 220e4fab27b7f419b3e89e2f2d28ae789aac09d7
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
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
#include "wifi_board.h"
#include "wifi_config_ui.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 "tca8418_keyboard.h"
 
#include <esp_log.h>
#include <driver/i2c_master.h>
#include <driver/i2s_common.h>
#include <driver/spi_common.h>
#include <esp_lcd_panel_io.h>
#include <esp_lcd_panel_ops.h>
#include <esp_lcd_panel_vendor.h>
#include <wifi_manager.h>
#include <ssid_manager.h>
#include <algorithm>
#include <memory>
 
#define TAG "CardputerAdv"
 
// Backlight uses percentage scale (0-100). Keep a minimum of 30% to avoid a too-dim screen.
#define MIN_BRIGHTNESS 30
 
class M5StackCardputerAdvBoard : public WifiBoard {
private:
    i2c_master_bus_handle_t i2c_bus_;
    LcdDisplay* display_;
    Button boot_button_;
    esp_lcd_panel_io_handle_t panel_io_ = nullptr;
    esp_lcd_panel_handle_t panel_ = nullptr;
    Tca8418Keyboard* keyboard_ = nullptr;
    std::unique_ptr<WifiConfigUI> wifi_config_ui_;
    bool wifi_config_mode_ = false;
 
    void InitializeI2c() {
        ESP_LOGI(TAG, "Initialize I2C bus");
        i2c_master_bus_config_t i2c_bus_cfg = {
            .i2c_port = I2C_NUM_0,
            .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_));
    }
 
    void I2cDetect() {
        uint8_t address;
        ESP_LOGI(TAG, "I2C device scan:");
        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);
                } else if (ret == ESP_ERR_TIMEOUT) {
                    printf("UU ");
                } else {
                    printf("-- ");
                }
            }
            printf("\r\n");
        }
    }
 
    void InitializeSpi() {
        ESP_LOGI(TAG, "Initialize SPI bus");
        spi_bus_config_t buscfg = {};
        buscfg.mosi_io_num = DISPLAY_SPI_MOSI_PIN;
        buscfg.miso_io_num = GPIO_NUM_NC;
        buscfg.sclk_io_num = DISPLAY_SPI_SCLK_PIN;
        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 InitializeSt7789Display() {
        ESP_LOGI(TAG, "Initialize ST7789V2 display");
 
        esp_lcd_panel_io_spi_config_t io_config = {};
        io_config.cs_gpio_num = DISPLAY_SPI_CS_PIN;
        io_config.dc_gpio_num = DISPLAY_DC_PIN;
        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;
        io_config.flags.sio_mode = 1;  // 3-wire SPI mode (M5GFX uses spi_3wire = true)
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_new_panel_io_spi(SPI3_HOST, &io_config, &panel_io_));
 
        ESP_LOGI(TAG, "Install ST7789 panel driver");
        esp_lcd_panel_dev_config_t panel_config = {};
        panel_config.reset_gpio_num = DISPLAY_RST_PIN;
        panel_config.rgb_ele_order = LCD_RGB_ELEMENT_ORDER_RGB;
        panel_config.bits_per_pixel = 16;
 
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_new_panel_st7789(panel_io_, &panel_config, &panel_));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_reset(panel_));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_init(panel_));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_invert_color(panel_, true));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_swap_xy(panel_, DISPLAY_SWAP_XY));
        ESP_ERROR_CHECK(esp_lcd_panel_mirror(panel_, DISPLAY_MIRROR_X, DISPLAY_MIRROR_Y));
 
        display_ = new SpiLcdDisplay(panel_io_, panel_,
            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();
        });
    }
 
    void InitializeKeyboard() {
        ESP_LOGI(TAG, "Initialize TCA8418 keyboard");
        keyboard_ = new Tca8418Keyboard(i2c_bus_, KEYBOARD_TCA8418_ADDR, KEYBOARD_INT_PIN);
        keyboard_->Initialize();
 
        // Set legacy callback for volume/brightness control
        keyboard_->SetKeyCallback([this](LegacyKeyCode key) {
            HandleLegacyKeyPress(key);
        });
 
        // Set full key event callback for WiFi config and text input
        keyboard_->SetKeyEventCallback([this](const KeyEvent& event) {
            HandleKeyEvent(event);
        });
    }
 
    void HandleKeyEvent(const KeyEvent& event) {
        // Handle WiFi config mode
        if (wifi_config_mode_ && wifi_config_ui_) {
            auto result = wifi_config_ui_->HandleKeyEvent(event);
            if (result == WifiConfigResult::Connected) {
                ESP_LOGI(TAG, "WiFi connected via keyboard config");
                ExitWifiConfigMode();
            } else if (result == WifiConfigResult::Cancelled) {
                ESP_LOGI(TAG, "WiFi config cancelled");
                ExitWifiConfigMode();
            }
            return;
        }
 
        // Handle W and S keys during WiFi configuring state (scanning screen)
        auto& app = Application::GetInstance();
        if (app.GetDeviceState() == kDeviceStateWifiConfiguring && event.pressed) {
            if (event.key_code == KC_W) {
                ESP_LOGI(TAG, "W key pressed - entering keyboard WiFi config");
                StartKeyboardWifiConfig();
            } else if (event.key_code == KC_S) {
                ESP_LOGI(TAG, "S key pressed - showing saved WiFi list");
                StartKeyboardWifiConfigSaved();
            }
        }
    }
 
    void HandleLegacyKeyPress(LegacyKeyCode key) {
        // Skip if in WiFi config mode
        if (wifi_config_mode_) {
            return;
        }
 
        auto& app = Application::GetInstance();
        auto* codec = GetAudioCodec();
        auto* backlight = GetBacklight();
 
        switch (key) {
            case KEY_UP: {
                // Volume up
                int current_vol = codec->output_volume();
                int step = (current_vol <= 20 || current_vol >= 80) ? 1 : 10;
                int new_vol = std::min(100, current_vol + step);
                codec->SetOutputVolume(new_vol);
                char msg[32];
                snprintf(msg, sizeof(msg), "Volume: %d%%", new_vol);
                display_->ShowNotification(msg, 1500);
                ESP_LOGI(TAG, "Volume up: %d%%", new_vol);
                break;
            }
            case KEY_DOWN: {
                // Volume down
                int current_vol = codec->output_volume();
                int step = (current_vol <= 20 || current_vol >= 80) ? 1 : 10;
                int new_vol = std::max(0, current_vol - step);
                codec->SetOutputVolume(new_vol);
                char msg[32];
                snprintf(msg, sizeof(msg), "Volume: %d%%", new_vol);
                display_->ShowNotification(msg, 1500);
                ESP_LOGI(TAG, "Volume down: %d%%", new_vol);
                break;
            }
            case KEY_RIGHT: {
                // Brightness up
                uint8_t current_br = backlight->brightness();
                int step = (current_br <= (MIN_BRIGHTNESS + 20) || current_br >= 80) ? 1 : 10;
                int new_br = std::min(100, (int)current_br + step);
                backlight->SetBrightness(new_br, true);
                char msg[32];
                snprintf(msg, sizeof(msg), "Brightness: %d%%", new_br);
                display_->ShowNotification(msg, 1500);
                ESP_LOGI(TAG, "Brightness up: %d%%", new_br);
                break;
            }
            case KEY_LEFT: {
                // Brightness down (minimum 30%)
                uint8_t current_br = backlight->brightness();
                int step = (current_br <= (MIN_BRIGHTNESS + 20) || current_br >= 80) ? 1 : 10;
                int new_br = std::max((int)MIN_BRIGHTNESS, (int)current_br - step);
                backlight->SetBrightness(new_br, true);
                char msg[32];
                snprintf(msg, sizeof(msg), "Brightness: %d%%", new_br);
                display_->ShowNotification(msg, 1500);
                ESP_LOGI(TAG, "Brightness down: %d%%", new_br);
                break;
            }
            case KEY_ENTER: {
                // Match boot button behavior (start/stop chat depending on current state).
                if (app.GetDeviceState() != kDeviceStateStarting) {
                    app.ToggleChatState();
                    ESP_LOGI(TAG, "Enter key: Toggle chat state");
                }
                break;
            }
            default:
                break;
        }
    }
 
    void StartKeyboardWifiConfig() {
        ESP_LOGI(TAG, "Starting keyboard WiFi config UI");
        wifi_config_mode_ = true;
        wifi_config_ui_ = std::make_unique<WifiConfigUI>(display_);
        wifi_config_ui_->SetConnectCallback([this](const std::string& ssid, const std::string& password) {
            AttemptWifiConnection(ssid, password);
        });
        wifi_config_ui_->Start();
    }
 
    void StartKeyboardWifiConfigSaved() {
        ESP_LOGI(TAG, "Starting keyboard WiFi config UI (saved list)");
        wifi_config_mode_ = true;
        wifi_config_ui_ = std::make_unique<WifiConfigUI>(display_);
        wifi_config_ui_->SetConnectCallback([this](const std::string& ssid, const std::string& password) {
            AttemptWifiConnection(ssid, password);
        });
        wifi_config_ui_->StartWithSavedList();
    }
 
    void AttemptWifiConnection(const std::string& ssid, const std::string& password) {
        ESP_LOGI(TAG, "Attempting WiFi connection to: %s", ssid.c_str());
 
        // Add to SSID manager (will be saved and used for connection)
        auto& ssid_manager = SsidManager::GetInstance();
        ssid_manager.AddSsid(ssid, password);
 
        // Stop config AP mode and trigger reconnection with new credentials
        auto& wifi_manager = WifiManager::GetInstance();
        if (wifi_manager.IsConfigMode()) {
            wifi_manager.StopConfigAp();
        }
 
        // Start station mode to connect
        wifi_manager.StartStation();
 
        // Wait for connection result (with timeout)
        bool connected = false;
        for (int i = 0; i < 100; i++) {  // 10 second timeout
            vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
            if (wifi_manager.IsConnected()) {
                connected = true;
                break;
            }
        }
 
        if (wifi_config_ui_) {
            wifi_config_ui_->OnConnectResult(connected);
        }
    }
 
    void ExitWifiConfigMode() {
        ESP_LOGI(TAG, "Exiting keyboard WiFi config mode");
        wifi_config_mode_ = false;
        wifi_config_ui_.reset();
 
        // Restart normal WiFi connection flow
        auto& app = Application::GetInstance();
        if (app.GetDeviceState() == kDeviceStateWifiConfiguring) {
            // Try to connect with saved credentials
            TryWifiConnect();
        }
    }
 
public:
    M5StackCardputerAdvBoard() : boot_button_(BOOT_BUTTON_GPIO) {
        InitializeI2c();
        I2cDetect();
        InitializeSpi();
        InitializeSt7789Display();
        InitializeButtons();
        InitializeKeyboard();
        GetBacklight()->RestoreBrightness();
    }
 
    virtual AudioCodec* GetAudioCodec() override {
        // Cardputer Adv (no MCLK, internal clocking) needs I2S channels
        // disabled after construction so esp_codec_dev_open can configure
        // the ES8311 codec before channels start running.
        static struct CardputerAdvEs8311 : public Es8311AudioCodec {
            CardputerAdvEs8311(void* i2c, i2c_port_t port, int in_rate, int out_rate,
                gpio_num_t mclk, gpio_num_t bclk, gpio_num_t ws,
                gpio_num_t dout, gpio_num_t din, gpio_num_t pa,
                uint8_t addr, bool use_mclk)
                : Es8311AudioCodec(i2c, port, in_rate, out_rate,
                    mclk, bclk, ws, dout, din, pa, addr, use_mclk) {
                i2s_channel_disable(tx_handle_);
                i2s_channel_disable(rx_handle_);
            }
        } audio_codec(
            i2c_bus_, I2C_NUM_0,
            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_PA_PIN, AUDIO_CODEC_ES8311_ADDR,
            false);  // use_mclk = false
        return &audio_codec;
    }
 
    virtual Display* GetDisplay() override {
        return display_;
    }
 
    virtual Backlight* GetBacklight() override {
        // M5GFX uses 256Hz PWM frequency for Cardputer backlight
        static PwmBacklight backlight(DISPLAY_BACKLIGHT_PIN, DISPLAY_BACKLIGHT_OUTPUT_INVERT, 256);
        return &backlight;
    }
};
 
DECLARE_BOARD(M5StackCardputerAdvBoard);