kevin/lora_meshtastic_project
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lora_meshtastic_project/.workbuddy/memory/MEMORY.md
T
kevin 069630999e feat: add Chinese 12x12 bitmap font (21075 glyphs) and fix boot gate 
- Add ChineseFont12x12.h: U+4E00-U+9FFF CJK coverage, 535KB flash

- Add gen_chinese_font.mjs: @napi-rs/canvas based font generator tool

- Enable CJK rendering in MessageRenderer and CannedMessageModule

- Remove boot confirmation gate (required 2s button hold, caused shutdown loop)

- Update partition table: app 2.75MB, OTA 192KB, spiffs 1MB

- Update CHANGELOG
2026-03-29 21:08:34 +08:00

7.6 KiB
Raw Blame History

项目长期记忆

项目概述

  • 项目：LoRa Meshtastic 固件开发
  • 主代码目录：code/firmware-2.7.15.567b8ea（基于 Meshtastic 官方固件 v2.7.15）
  • 构建系统：PlatformIO + ESP-IDF (Arduino framework for ESP32)

硬件平台 & 自定义板卡

项目有多个自研板卡（均为 ESP32-C3 + LoRa 模块组合）：

esp32c3_moonshine（基础版）

  • MCU：ESP32-C3（esp32-c3-devkitm-1）
  • LoRa：E220-400M30S（LLCC68/SX1262/SX1268 三选一探测）
  • 无屏幕、无 GPS
  • SPI: SCK=10, MISO=6, MOSI=7, CS=8, RST=5, DIO1=3, BUSY=4
  • LED_POWER=12，DIO3 TCXO 1.8V，TCXO_OPTIONAL
  • Flash: 4MB, dio 模式, 80MHz

esp32c3_moonshine（firmware 版本，variants 中）

  • 同上基础版，增加：
    • 支持 SX126X_RXEN=2（RX 使能 GPIO）
    • 支持 E22_400M33S（SX126X_MAX_POWER=22, TX_GAIN=0）
    • BATTERY_PIN=1, ADC_MULTIPLIER=2.0f
    • USB CDC 启动：ARDUINO_USB_MODE=1, ARDUINO_USB_CDC_ON_BOOT=1

esp32c3_moonshine_mv（带屏幕+GPS+多按键版）

  • MCU：ESP32-C3
  • LoRa：RA-01SC-P（SETTING_MAX_POWER=29, TX_GAIN=26, SX126X_MAX_POWER=3）
  • 屏幕：SSD1306（I2C: SDA=0, SCL=1）
  • GPS：GPS_RX=21, GPS_TX=20, GPS_POWER_TOGGLE, PIN_GPS_EN=12
  • 多按键：PCF8574 IO 扩展器（地址 0x27，INT=9），映射 SELECT/UP/DOWN/LEFT/RIGHT/CANCEL
  • NeoPixel：GPIO13, 1颗 NEO_GRB
  • BATTERY_PIN=2

esp32c3_moonshine_travelers（旅行者版）

  • MCU：ESP32-C3
  • LoRa：RA-01SC-P（SETTING_MAX_POWER=3, TX_GAIN=0, SX126X_MAX_POWER=3）
  • 屏幕：SH1106（I2C: SDA=0, SCL=1）
  • GPS：GPS_RX=21, GPS_TX=20, GPS_RST=P1.6（TCA9535）, GPS_EN=P1.7（TCA9535）
    • GPS EN 通过 GpioTca9535GpsEnPin + GpioUnaryTransformer 桥接 gps->enablePin
    • GPS RST 由 tca9535GpsReset() 控制，init 中释放（高电平）
  • BATTERY_PIN=2
  • GPIO9：短按=SELECT，长按=无功能（BUTTON_DISABLE_LONG_PRESS）
  • TCA9535PWR 4×4 矩阵键盘：与屏幕共用 I2C，A0=A1=A2=0，地址 0x20
    • 驱动：src/input/TCA9535ButtonThread.h/.cpp
    • 矩阵接法：P0.0P0.3 行输出（ROW0ROW3），P0.4P0.7 列输入（COL0COL3）
    • 扫描方式：逐行拉低输出，读列检测低电平，50µs 行间延时
    • 中断引脚：TCA9535_INT_PIN=5（GPIO5，低电平有效，下降沿触发）
    • 映射（variant.h）：key0-2=索引1-3, key4-6=索引4-6, key8-10=索引7-9, key12=索引10(*), key13=索引11(0), key14=索引12(#)；key3=UP, key7=DOWN, key11=LEFT, key15=RIGHT
    • kbchar 字段语义：
      • RAK14004 传 1-based 索引（kbchar=1..16），走 canned message 选择路径
      • TCA9535 传 ASCII 字符（'0'-'9','*','#'），走文本输入路径（INACTIVE→FREETEXT）
      • CannedMessageModule 的 MATRIXKEY 拦截：可打印 ASCII 不拦截（fall through），索引才拦截
      • 不能传 ASCII 给索引路径！ASCII '0'=48 → index=47 → 数组越界 → 崩溃
    • SELECT 由 GPIO9 短按处理，CANCEL 由 POWER_BOOT 短按处理
    • P1.2 = POWER_EN：高电平有效，驱动 MOS 管维持供电
      • tca9535PowerEn(bool on) 静态函数，read-modify-write P1.2
    • P1.3 = POWER_BOOT：输入，低电平有效（按键按下接地）
      • 开机：物理按键 → MOS → ESP32 得电 → main.cpp Wire.begin() 后立即调用 tca9535PowerEn(true) 锁住供电
      • ⚠️ 曾经的设计错误：在 tca9535ButtonThread::init() 里等 P1.3 按住 2s 再拉高 POWER_EN，但 setup() 需要数秒初始化，用户早已松手导致 MOS 断电。已修复为在 Wire.begin() 后立即上锁。
      • 短按：派发 INPUT_BROKER_CANCEL
      • 长按 2s：派发 INPUT_BROKER_SHUTDOWN（走系统关机流程 → Power::shutdown() → POWER_EN 拉低）
      • tca9535ReadPowerBoot() 静态函数读取 P1.3 状态
    • P1.4 = LoRa RST：通过 TCA9535GpioHal 自定义 HAL 拦截虚拟引脚 200 转发到 I²C
    • tca9535LoraReset(bool high) 静态函数，read-modify-write P1.4
    • LORA_RESET = TCA9535_LORA_RST_VIRTUAL_PIN(200)，RadioLib 的 findChip()/reset() 全链路走 I²C
    • P1.5 = 状态指示灯：输出，低电平点亮
      • tca9535StatusLed(bool on) 静态函数，read-modify-write P1.5
      • init() 中配置为输出，默认熄灭（高电平）
      • 在 TCA9535ButtonThread::runOnce() 中独立驱动，500ms 亮 + 500ms 灭 = 1 秒闪烁
      • 不再跟随 LED_PIN（已从 GpioSplitter 中移除）
    • P1.0 = 键盘背光：输出，高电平点亮
      • TCA9535_BIT_P10 宏 = (1u << 0)
      • tca9535Backlight(bool on) 静态函数，read-modify-write P1.0
      • init() 中默认熄灭（低电平）
      • runOnce() 中驱动：按键按下时点亮，刷新 5 秒计时；5 秒无操作自动熄灭
    • P1.1 = CHARGE_DET：输入，高电平=正在充电
      • TCA9535_CHARGE_DET_PIN 宏 = (1u << 1)，在 variant.h 中定义
      • tca9535ReadChargeDet() 静态内联函数，读 P1.1 输入寄存器
      • tca9535IsCharging 全局 volatile bool，由 runOnce() 每 2 秒轮询更新
      • Power.cpp 的 AnalogBatteryLevel::isCharging() 和 isVbusIn() 均读取此变量
      • P1 config = 0x0A（P1.1=输入 CHARGE_DET, P1.3=输入 POWER_BOOT, 其余输出）
      • ⚠️ 踩坑1：加 CHARGE_DET 后曾将 config 从 0x8B 改为 0x8D，导致 P1.2(POWER_EN) 被误配成输入（高阻），MOS 失控断电。正确值 0x0A
      • ⚠️ 踩坑2：TP4057 充电芯片电压反串导致 P1.1 在未充电时仍读高电平，充电检测误报。需硬件修改解决。
  • 关机路径：所有关机触发最终走 Power::shutdown() → tca9535PowerEn(false) → doDeepSleep()

代码架构要点

  • 踩坑记录：TCA9535 矩阵扫描 cols 计算中 ~ 运算符对 uint8_t 会整数提升为 int，导致高 4 位被污染。修复：((~(p0In & 0xF0)) >> 4) & 0x0F。见 scanMatrix()。
  • 路由层：FloodingRouter → ReliableRouter → NextHopRouter
  • 无线接口：RadioLib 抽象层（SX126x/SX128x/LR11x0/RF95）
  • 模块系统：src/modules/ 下各功能模块（TextMessage, Position, Telemetry, etc.）
  • Protobuf 消息定义：src/mesh/generated/ + protobufs/
  • 关键全局变量：router, service, screen, gps, rIf

自定义修改记录（readme.md）

  • 增加 CN 频段定义：RDEF(CN, 470.0f, 510.0f, 100, 0, SETTING_MAX_POWER, true, false, false)
  • SETTING_MAX_POWER 使用宏保护：#ifndef SETTING_MAX_POWER / #define SETTING_MAX_POWER 3

构建注意事项

  • platformio.ini 中 lib_deps 均已固定 commit hash，符合生产规范
  • 排除了大量 RadioLib 不用的协议（AX25/LoRaWAN/APRS 等）以节省 flash
  • MAX_THREADS=40
  • 默认 env：tbeam（需要切换到 esp32c3_moonshine 系列时要指定 env）
  • Flash 占用（esp32c3_moonshine_travelers）：text≈1.92MB, data≈0.63MB, 总≈2.57MB / 4MB
  • 分区表（partition-table.csv）：app=0x2C0000(2.75MB), OTA=0x030000(192KB), spiffs=0x100000(1MB)
  • 中文 12×12 字库：src/graphics/fonts/ChineseFont12x12.h，21075 字形，535KB flash
    • 生成工具：tools/gen_chinese_font.mjs（需 npm install @napi-rs/canvas）
    • 覆盖：U+4E00-U+9FFF（CJK 统一汉字全集，含 GB2312 6763 字）
    • 像素判定：透明背景 + 黑色前景，alpha > 128 阈值（去掉抗锯齿毛边，字形锐利）
    • ⚠️ 阈值 40 太低→字体膨胀变粗；128 合适→清晰锐利
    • ⚠️ imageSmoothingEnabled 对 canvas fillText 无效
    • 渲染函数：cfont12_find() / cfont12_draw() / cfont12_utf8() / cfont12_drawStr()
    • 集成点：CannedMessageModule drawFrame FREETEXT 部分（混合 ASCII+CJK 渲染）
    • MessageRenderer（收到消息显示）也已支持：generateLines + drawStringWithEmotes + calculateLineHeights 均改为 CJK 感知
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