Merge dev into master: индикатор температуры CPU на ESP32-C3

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
oskarvitaliiandClaude Opus 5 committed 2026-09-14 23:04:34 +07:00
commit 6c4cdb4605
14 files changed
+1832

No files matched your search

+1
View File
@@ -13,6 +13,7 @@
!/WeatherPredictor/ !/WeatherPredictor/
!/pump_controller_8_2_OLED_DONE/ !/pump_controller_8_2_OLED_DONE/
!/CPU_temp/
# --- Правила ниже действуют внутри разрешённых проектов --- # --- Правила ниже действуют внутри разрешённых проектов ---
# Идут после белого списка намеренно: более поздний шаблон побеждает, поэтому # Идут после белого списка намеренно: более поздний шаблон побеждает, поэтому
+67
View File
@@ -0,0 +1,67 @@
// Индикатор температуры CPU: плата принимает строки "T=67.0;L=34" по USB-COM
// от агента на ПК и рисует их на встроенном OLED 72x40. Сама ничего не меряет.
//
// Все настройки — в config.h.
#include "config.h"
#include "link.h"
#include "ui.h"
static CpuStats stats = {0.0f, 0};
static uint32_t lastData = 0;
static uint32_t lastSample = 0;
static uint32_t lastDraw = 0;
static bool everGot = false;
static bool alarmActive = false;
void setup() {
pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
digitalWrite(PIN_LED, !LED_ACTIVE_LEVEL);
linkBegin();
uiBegin();
}
// Гистерезис: включаемся на верхнем пороге, отпускаем только на нижнем.
static void updateAlarm(float tempC) {
if (!alarmActive && tempC >= ALARM_ON_C) alarmActive = true;
else if (alarmActive && tempC <= ALARM_OFF_C) alarmActive = false;
}
void loop() {
CpuStats fresh;
if (linkPoll(fresh)) {
stats = fresh;
lastData = millis();
everGot = true;
}
const bool isFresh = everGot && (millis() - lastData < STALE_MS);
if (isFresh) {
updateAlarm(stats.tempC);
} else {
alarmActive = false; // без данных о перегреве судить не по чему
}
// Общая фаза для экрана и светодиода, чтобы они моргали синхронно.
const bool blinkOn = (millis() / ALARM_BLINK_MS) % 2 == 0;
// Тревога — мигает, нет данных — горит ровно, норма — погашен.
bool ledOn;
if (!isFresh) ledOn = true;
else if (alarmActive) ledOn = blinkOn;
else ledOn = false;
digitalWrite(PIN_LED, ledOn ? LED_ACTIVE_LEVEL : !LED_ACTIVE_LEVEL);
// Историю дописываем только при живой связи: пауза не должна рисоваться провалом.
if (isFresh && millis() - lastSample >= SAMPLE_MS) {
lastSample = millis();
uiPushSample(stats.tempC);
}
if (millis() - lastDraw >= DRAW_MS) {
lastDraw = millis();
uiRender(isFresh, stats.tempC, stats.loadPct, alarmActive && blinkOn);
}
}
+344
View File
@@ -0,0 +1,344 @@
# CPU Temp — индикатор температуры процессора на ESP32-C3
Небольшая плата ESP32-C3 со встроенным OLED-экраном 0.42″ стоит на столе и
показывает температуру процессора компьютера: крупная цифра, загрузка CPU рядом
и график за последнюю минуту. При перегреве экран мигает негативом.
```
LibreHardwareMonitorLib.dll ──> PowerShell-агент ──COM (USB CDC)──> ESP32-C3 ──I2C──> OLED 72×40
(через драйвер PawnIO) раз в секунду "T=67.0;L=34" U8g2
```
**Плата ничего не измеряет сама.** Она принимает готовые строки по USB и рисует
их. Всё чтение датчиков происходит на компьютере — иначе никак: температура CPU
доступна только через драйвер уровня ядра.
Подключение — по USB-кабелю, которым плата и так питается. Wi-Fi не
используется: настраивать нечего, задержки нет.
---
## Что понадобится
| | Что | Примечание |
|---|---|---|
| Железо | Плата ESP32-C3 со встроенным OLED 0.42″ (72×40) | «фиолетовая» плата с разъёмом Type-C |
| | Кабель USB Type-C | он же питание, он же канал данных |
| ПО на ПК | Windows | агент написан под Windows PowerShell 5.1 |
| | Arduino IDE 2.x | сборка и заливка прошивки |
| | LibreHardwareMonitor | чтение датчиков |
| | PawnIO | драйвер, без него температуры не будет |
Всё программное обеспечение бесплатное.
---
## Часть 1. Прошивка платы
### 1.1 Arduino IDE
Скачать с <https://www.arduino.cc/en/software> и установить. Проект собран на
версии 2.3.10.
### 1.2 Ядро ESP32
**Инструменты → Плата → Менеджер плат**, найти **esp32** (Espressif Systems),
установить. Проект собран на версии 3.3.8.
Добавлять URL в настройках IDE не нужно: пакет есть в штатном индексе Arduino.
### 1.3 Библиотека U8g2
**Инструменты → Управлять библиотеками**, найти **U8g2** (автор oliver),
установить. Проект собран на версии 2.36.19.
Библиотека поддерживает экран 72×40 готовым драйвером. Это важнее, чем кажется:
у такого экрана ненулевое смещение по обеим осям, и вручную его подбирать
пришлось бы вслепую.
### 1.4 Настройки платы
Подключить плату кабелем. В меню **Инструменты** выставить:
| Пункт меню | Значение |
|---|---|
| Плата | **ESP32C3 Dev Module** |
| **USB CDC On Boot** | **Enabled** ← обязательно |
| Flash Size | **4MB (32Mb)** |
| Partition Scheme | Default 4MB with spiffs |
| Upload Speed | 921600 |
| Порт | тот, что появился после подключения платы |
Два пункта критичны:
- **USB CDC On Boot = Enabled.** По умолчанию стоит `Disabled`, и тогда `Serial`
уходит в аппаратный UART вместо USB. Прошивка соберётся и зальётся, но данные
до платы доходить не будут, а на экране навсегда останется `NO DATA`.
- **Flash Size должен совпадать с физическим объёмом флеша.** У этой платы 4 МБ.
Посмотреть фактический объём можно через **Инструменты → Get Board Info** или
в выводе утилиты прошивки. При несовпадении разделы уезжают за границу
микросхемы.
Если номер COM-порта неочевиден: **Диспетчер устройств → Порты (COM и LPT)**,
плата видна как устройство с идентификатором `VID_303A&PID_1001` (Espressif).
### 1.5 Определить пины дисплея
На **этой** плате экран подключён к `SDA = GPIO5`, `SCL = GPIO6`, адрес `0x3C` —
уже прописано в `config.h`, шаг можно пропустить.
Если плата похожая, но другая, не доверяйте надписям на текстолите: подписи
`GPIO8/GPIO9` рядом с пометкой I2C относятся к стандартным пинам чипа, а не к
разводке встроенного экрана. Залейте `tools/i2c_scan/i2c_scan.ino` и откройте
монитор порта на скорости 115200. Сканер перебирает пары пинов и печатает
найденное:
```
--- I2C scan ---
SDA=5 SCL=6: device 0x3C
SDA=6 SCL=5: nothing
SDA=8 SCL=9: nothing
SDA=9 SCL=8: nothing
```
Найденную пару вписать в `config.h` (`PIN_SDA`, `PIN_SCL`).
### 1.6 Залить прошивку
Открыть `CPU_temp.ino` в Arduino IDE и нажать **Загрузить**.
Сразу после заливки на экране появится `NO DATA` — так и должно быть: агента на
компьютере ещё нет.
То же самое из командной строки:
```
arduino-cli compile -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default .
arduino-cli upload -p COM4 -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default .
```
Вместо `COM4` подставить свой порт.
---
## Часть 2. Агент на компьютере
Агент — скрипт `agent/cpu_temp_agent.ps1`. Он читает датчики и раз в секунду
шлёт плате строку.
### 2.1 LibreHardwareMonitor
Скачать со страницы релизов
<https://github.com/LibreHardwareMonitor/LibreHardwareMonitor/releases> архив
**`LibreHardwareMonitor.zip`** и распаковать в `D:\Soft\LibreHardwareMonitor`.
- Путь можно выбрать другой, но тогда поправьте переменную `$LhmPath` в начале
скрипта.
- **Не берите `LibreHardwareMonitor.NET.10.zip`** — это сборка под .NET 10, а
Windows PowerShell 5.1 работает на .NET Framework и такую сборку не загрузит.
- Запускать саму программу не нужно. Используются только библиотека
`LibreHardwareMonitorLib.dll` и лежащий рядом `HidSharp.dll`.
### 2.2 Драйвер PawnIO
Скачать со страницы <https://github.com/namazso/PawnIO.Setup/releases> файл
`PawnIO_setup.exe` и запустить **без аргументов**, двойным щелчком, затем пройти
мастер. Потребуются права администратора.
Установщик не принимает ключей командной строки: на `/S` или `/quiet` он
отвечает кодом 87 и молча ничего не делает.
**Зачем это нужно.** Начиная с версии 0.9.5 LibreHardwareMonitor читает регистры
процессора через PawnIO, а не через прежний WinRing0, и в архив с программой
драйвер не входит. Без него **загрузка CPU читается, а все температуры пустые** —
даже из консоли администратора. Симптом сбивает с толку: выглядит как нехватка
прав, хотя права ни при чём.
### 2.3 Проверить вручную
Открыть PowerShell **от имени администратора** (правый щелчок по значку →
«Запуск от имени администратора») и выполнить:
```
powershell -ExecutionPolicy Bypass -File "D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1" -Echo
```
Ожидается поток строк раз в секунду:
```
connected: COM4
T=47.0;L=24
T=48.0;L=14
```
Одновременно на экране платы появится температура. Остановить — Ctrl+C.
Права администратора нужны всегда: без них драйвер не открывается. Агент
проверяет это при старте и называет причину, а не молчит.
### 2.4 Автозапуск при входе в систему
В консоли администратора:
```
$action = New-ScheduledTaskAction -Execute 'powershell.exe' -Argument '-NoProfile -WindowStyle Hidden -ExecutionPolicy Bypass -File "D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1"'
$trigger = New-ScheduledTaskTrigger -AtLogOn -User "$env:USERDOMAIN\$env:USERNAME"
$set = New-ScheduledTaskSettingsSet -AllowStartIfOnBatteries -DontStopIfGoingOnBatteries -ExecutionTimeLimit ([TimeSpan]::Zero)
Register-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Action $action -Trigger $trigger -Settings $set -RunLevel Highest -Force
```
- `-RunLevel Highest` обязателен — это и есть «выполнить с наивысшими правами».
- Нулевой `ExecutionTimeLimit` нужен, иначе Планировщик убьёт агента через трое
суток.
Проверить, не перезагружаясь:
```
Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
(Get-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent').State
```
Ожидается `Running`.
Удалить задание:
```
Unregister-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Confirm:$false
```
---
## Повторная заливка прошивки
Плата прошивается через тот же COM-порт, по которому идут данные. Пока агент
держит порт, заливка падает с `PermissionError`. Порядок такой:
```
Stop-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
# ... залить прошивку ...
Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
```
Порт может держать и монитор порта Arduino IDE — его тоже надо закрыть.
---
## Настройка
Всё, что имеет смысл менять, собрано в `config.h`:
| Константа | По умолчанию | Смысл |
|---|---|---|
| `PIN_SDA`, `PIN_SCL` | 5, 6 | пины экрана |
| `DISPLAY_ROTATION` | `U8G2_R2` | ориентация; `U8G2_R0` — повернуть обратно |
| `ALARM_ON_C` | 85.0 | температура включения тревоги |
| `ALARM_OFF_C` | 82.0 | температура отпускания тревоги |
| `ALARM_BLINK_MS` | 500 | полупериод мигания |
| `PIN_LED` | 8 | светодиод |
| `LED_ACTIVE_LEVEL` | `LOW` | уровень, при котором светодиод горит |
| `SCALE_MIN`, `SCALE_MAX` | 30.0, 90.0 | шкала графика, °C |
| `SERIAL_BAUD` | 115200 | скорость обмена; менять вместе с агентом |
| `STALE_MS` | 5000 | молчание, после которого показывается `NO DATA` |
| `SAMPLE_MS` | 1000 | шаг истории графика |
| `DRAW_MS` | 200 | период перерисовки экрана |
### Почему порогов тревоги два, а не один
С одним порогом тревога дёргалась бы включениями и выключениями каждую секунду,
пока температура топчется на границе. Поэтому включение и отпускание разведены:
загорается на 85, гаснет только при спуске до 82.
### Почему шкала графика фиксированная
Автомасштаб отвергнут сознательно: в простое колебания ±1 °C рисовались бы во
всю высоту экрана и выглядели тревожно, хотя ничего не происходит.
---
## Что показывает экран
| Состояние | Экран | Светодиод GPIO8 |
|---|---|---|
| Норма | температура, загрузка, график | погашен |
| Перегрев | то же, мигает негативом | мигает синхронно с экраном |
| Нет данных дольше 5 с | `NO DATA` | горит ровно |
В режиме `NO DATA` история графика не пополняется — иначе обрыв связи выглядел бы
как резкое падение температуры.
---
## Протокол обмена
Агент шлёт плате по одной строке в секунду, в конце — перевод строки:
```
T=67.0;L=34
```
| Ключ | Смысл |
|---|---|
| `T` | температура CPU Package, °C |
| `L` | общая загрузка CPU, % |
Неизвестные ключи прошивка молча игнорирует, поэтому протокол расширяем: можно
добавить, например, `G=` для видеокарты, не трогая уже прошитые платы.
**Разделитель дробной части — только точка.** Агент форматирует числа через
`InvariantCulture`: в русской локали иначе вышло бы `T=67,0`, и разбор на плате
прочитал бы `67`, молча потеряв дробную часть.
Плату можно проверить без агента, отправив строки вручную. Порт при этом должен
быть свободен, то есть агента надо остановить:
```
$sp = New-Object System.IO.Ports.SerialPort 'COM4',115200,'None',8,'One'
$sp.DtrEnable = $true; $sp.RtsEnable = $false
$sp.Open()
40..90 | ForEach-Object { $sp.WriteLine("T=$_.0;L=50"); Start-Sleep -Milliseconds 400 }
$sp.Close()
```
Так же удобно проверять тревогу, не меняя пороги в `config.h`: подать значение
выше 85, затем 83 (тревога должна сохраниться) и 81 (должна отпустить).
---
## Если не работает
| Симптом | Причина | Что делать |
|---|---|---|
| На экране всегда `NO DATA`, хотя агент шлёт строки | `USB CDC On Boot` выключен, `Serial` ушёл в аппаратный UART | включить в меню платы и перезалить |
| Экран не светится вовсе | неверные пины I2C | залить `tools/i2c_scan`, найти пару, вписать в `config.h` |
| Агент пишет, что температура недоступна | не установлен PawnIO | установить драйвер, см. 2.2 |
| Агент отказывается запускаться из-за прав | консоль не от администратора | открыть «от имени администратора» |
| Заливка падает с `PermissionError` | порт держит агент или монитор порта IDE | `Stop-ScheduledTask`, закрыть монитор |
| Температура без дробной части | число пришло с запятой вместо точки | агент должен форматировать через `InvariantCulture` |
| Скрипт `.ps1` падает с ошибками про скобки | файл сохранён в UTF-8 **без BOM** | пересохранить в UTF-8 **с BOM**: PowerShell 5.1 иначе читает файл как ANSI и портит кириллицу |
| После перетыкания в другой разъём данные не идут | сменился номер порта | ничего не делать: агент ищет плату по `VID_303A&PID_1001` |
---
## Как устроено
| Путь | Что это |
|---|---|
| `config.h` | все настройки |
| `CPU_temp.ino` | свежесть данных, гистерезис тревоги, светодиод |
| `link.h` / `link.cpp` | неблокирующее чтение строки из Serial и её разбор |
| `ui.h` / `ui.cpp` | отрисовка через U8g2, кольцевой буфер истории, негатив |
| `tools/i2c_scan/` | одноразовый скетч поиска пинов дисплея |
| `agent/cpu_temp_agent.ps1` | агент для ПК |
| `agent/README.md` | подробности по агенту |
| `docs/` | спецификация и план реализации |
Разделение простое: `link` ничего не знает об экране, `ui` не знает, откуда
взялись данные, а логика состояний живёт в скетче.
## Расход ресурсов
Агент занимает около 70 МБ оперативной памяти и со временем не растёт. Почти всё
это — обвязка Windows PowerShell и .NET Framework; сам цикл держит в памяти
несколько чисел.
Прошивка занимает 26% флеша платы и 4% её оперативной памяти.
+86
View File
@@ -0,0 +1,86 @@
# Агент CPU Temp
Читает температуру и загрузку процессора и раз в секунду отдаёт их плате
ESP32-C3 по USB-COM строкой вида `T=67.0;L=34`.
## Что нужно установить
### 1. LibreHardwareMonitor
Скачать со <https://github.com/LibreHardwareMonitor/LibreHardwareMonitor/releases>
архив **`LibreHardwareMonitor.zip`** и распаковать в `D:\Soft\LibreHardwareMonitor`.
Не брать `LibreHardwareMonitor.NET.10.zip`: это сборка под .NET 10, а Windows
PowerShell 5.1 работает на .NET Framework и такую сборку не загрузит.
Само приложение запускать не нужно — используются только
`LibreHardwareMonitorLib.dll` и лежащий рядом `HidSharp.dll`.
### 2. Драйвер PawnIO
Скачать со <https://github.com/namazso/PawnIO.Setup/releases> файл
`PawnIO_setup.exe` и запустить **без аргументов**: установщик не принимает
никаких ключей, и на `/S` или `/quiet` отвечает кодом 87.
Зачем: с версии 0.9.5 LibreHardwareMonitor читает MSR-регистры процессора через
PawnIO, а не через WinRing0, и в архив с программой этот драйвер не входит.
**Без PawnIO загрузка CPU читается, а все температуры пустые** — даже из консоли
администратора. Выглядит как нехватка прав, но причина другая.
## Запуск вручную
Нужны права администратора: без них драйвер не открывается.
```powershell
powershell -ExecutionPolicy Bypass -File "D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1" -Echo
```
Ключ `-Echo` печатает каждую отправленную строку — только для проверки.
При старте агент сам проверяет, доступна ли температура, и при отказе называет
причину, а не крутит молча пустой цикл.
## Автозапуск
Задание Планировщика `CPU Temp Agent`: триггер «при входе в систему», наивысшие
права, скрытое окно.
Регистрация (из консоли администратора):
```powershell
$action = New-ScheduledTaskAction -Execute 'powershell.exe' -Argument '-NoProfile -WindowStyle Hidden -ExecutionPolicy Bypass -File "D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1"'
$trigger = New-ScheduledTaskTrigger -AtLogOn -User $env:USERNAME
$set = New-ScheduledTaskSettingsSet -AllowStartIfOnBatteries -DontStopIfGoingOnBatteries -ExecutionTimeLimit ([TimeSpan]::Zero)
Register-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Action $action -Trigger $trigger -Settings $set -RunLevel Highest -Force
```
`-RunLevel Highest` обязателен. Нулевой `ExecutionTimeLimit` нужен, иначе
Планировщик убьёт агента через трое суток.
Удаление:
```powershell
Unregister-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Confirm:$false
```
## Перед заливкой прошивки — остановить агента
Плата прошивается через тот же COM-порт, по которому идут данные. Пока агент
держит порт, заливка падает с `PermissionError`.
```powershell
Stop-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
```
После заливки задание можно запустить снова: `Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'`.
## Замечания по коду
- Файл `cpu_temp_agent.ps1` сохранён в **UTF-8 с BOM**. Без BOM PowerShell 5.1
читает его как ANSI, кириллица в комментариях превращается в мусор, и скрипт
перестаёт разбираться с невнятными ошибками про скобки.
- Номер COM-порта не задан жёстко: плата ищется по `VID_303A&PID_1001`, потому
что номер меняется при перетыкании в другой разъём.
- Числа форматируются через `InvariantCulture`: в русской локали иначе вышло бы
`T=67,0`, и `atof` на плате прочитал бы `67`, потеряв дробную часть.
+132
View File
@@ -0,0 +1,132 @@
<#
.SYNOPSIS
Читает температуру и загрузку CPU и раз в секунду отдаёт их плате ESP32-C3
по USB-COM в виде строки "T=67.0;L=34".
.NOTES
Требует прав администратора: без них драйвер LibreHardwareMonitor не
загружается, и температуры приходят пустыми (загрузка при этом читается —
отсюда ложное ощущение, что всё работает).
#>
#Requires -RunAsAdministrator
[CmdletBinding()]
param(
# Печатать каждую отправленную строку в консоль (для отладки).
[switch]$Echo
)
Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = 'Stop'
$LhmPath = 'D:\Soft\LibreHardwareMonitor\LibreHardwareMonitorLib.dll'
if (-not (Test-Path $LhmPath)) {
throw "Не найден $LhmPath. Скачайте LibreHardwareMonitor (архив LibreHardwareMonitor.zip, не .NET.10) и распакуйте в D:\Soft\LibreHardwareMonitor"
}
Add-Type -Path $LhmPath
$computer = New-Object LibreHardwareMonitor.Hardware.Computer
$computer.IsCpuEnabled = $true
$computer.Open()
function Get-CpuStats {
foreach ($hw in $computer.Hardware) { $hw.Update() }
$temp = $null
$load = $null
foreach ($hw in $computer.Hardware) {
foreach ($s in $hw.Sensors) {
if ($s.SensorType -eq 'Temperature' -and $s.Name -eq 'CPU Package') { $temp = $s.Value }
if ($s.SensorType -eq 'Load' -and $s.Name -eq 'CPU Total') { $load = $s.Value }
}
}
# Возвращаем обе величины даже неполными: вызывающий код должен уметь
# сказать, какая именно отсутствует, а не валить всё в одно "нет данных".
return @{
Temp = $temp
Load = $load
}
}
# Температура читается только через драйвер ядра. У LibreHardwareMonitor 0.9.5+
# это PawnIO, который ставится отдельным установщиком и в архив с программой не
# входит. Без него загрузка читается (она из счётчиков Windows), а температура —
# нет. Права администратора этого не заменяют.
function Assert-SensorsAvailable {
$probe = Get-CpuStats
if ($null -eq $probe.Temp) {
$hasPawnIo = (Get-CimInstance Win32_SystemDriver | Where-Object { $_.Name -match 'PawnIO' }) -ne $null
Write-Host 'Температура CPU недоступна.' -ForegroundColor Red
if (-not $hasPawnIo) {
Write-Host 'Причина: не установлен драйвер PawnIO (https://pawnio.eu).' -ForegroundColor Red
} else {
Write-Host 'Драйвер PawnIO найден, но значение пустое — запущено без прав администратора?' -ForegroundColor Red
}
throw 'Нет источника температуры'
}
if ($null -eq $probe.Load) { throw 'Недоступна загрузка CPU (сенсор "CPU Total" не найден)' }
}
# Форматирование только через InvariantCulture: в русской локали вышло бы
# "T=67,0", и atof на плате прочитал бы 67, молча потеряв дробную часть.
function Format-StatsLine($stats) {
return [string]::Format([cultureinfo]::InvariantCulture, 'T={0:F1};L={1}', [double]$stats.Temp, [int][math]::Round([double]$stats.Load))
}
# Номер порта не хардкодим: он меняется при перетыкании в другой разъём.
function Find-BoardPort {
Get-CimInstance Win32_PnPEntity |
Where-Object { $_.DeviceID -like 'USB\VID_303A&PID_1001*' -and $_.Name -match '\(COM\d+\)' } |
ForEach-Object { if ($_.Name -match '\((COM\d+)\)') { $Matches[1] } } |
Select-Object -First 1
}
function Open-BoardPort {
$name = Find-BoardPort
if (-not $name) { return $null }
$sp = New-Object System.IO.Ports.SerialPort $name, 115200, 'None', 8, 'One'
# RTS явно выключен: одновременное дёрганье DTR и RTS переводит плату в загрузчик.
$sp.DtrEnable = $true
$sp.RtsEnable = $false
$sp.WriteTimeout = 1000
$sp.NewLine = "`n"
$sp.Open()
Write-Host "connected: $name"
return $sp
}
# Падаем сразу и с внятной причиной, а не крутим бесконечный цикл молча.
Assert-SensorsAvailable
$port = $null
while ($true) {
try {
if ($null -eq $port -or -not $port.IsOpen) {
if ($null -ne $port) { $port.Dispose(); $port = $null }
$port = Open-BoardPort
if ($null -eq $port) { Start-Sleep -Seconds 2; continue }
}
$stats = Get-CpuStats
if ($null -ne $stats.Temp -and $null -ne $stats.Load) {
$line = Format-StatsLine $stats
$port.WriteLine($line)
if ($Echo) { Write-Host $line }
}
elseif ($Echo) {
Write-Host "пропуск: Temp=$($stats.Temp) Load=$($stats.Load)"
}
Start-Sleep -Seconds 1
}
catch {
# Порт исчез: перезагрузка платы, перезаливка прошивки, выдёргивание кабеля.
Write-Host "port lost: $($_.Exception.Message)"
if ($null -ne $port) { try { $port.Dispose() } catch {} ; $port = $null }
Start-Sleep -Seconds 2
}
}
+52
View File
@@ -0,0 +1,52 @@
// Все настройки проекта в одном месте: пины, пороги, шкалы, периоды.
// Менять поведение прошивки здесь, а не по коду модулей.
#pragma once
#include <Arduino.h>
// --- Дисплей ---------------------------------------------------------------
// Пины I2C встроенного OLED. Подтверждены сканером tools/i2c_scan:
// подписи GPIO8/GPIO9 на шелкографии - это дефолтные Wire-пины чипа,
// а не разводка экрана.
static const uint8_t PIN_SDA = 5;
static const uint8_t PIN_SCL = 6;
// Ориентация: U8G2_R0 - как разведено на плате, U8G2_R2 - поворот на 180.
#define DISPLAY_ROTATION U8G2_R2
// --- Тревога по перегреву --------------------------------------------------
// Два порога, а не один: с одним тревога дёргалась бы каждую секунду,
// пока температура топчется на границе.
static const float ALARM_ON_C = 85.0f; // включить тревогу при этой температуре
static const float ALARM_OFF_C = 82.0f; // выключить, только опустившись до этой
// Период полуфазы мигания: экран и светодиод моргают синхронно.
static const uint32_t ALARM_BLINK_MS = 500;
// --- Светодиод -------------------------------------------------------------
// Тревога - мигает, нет данных - горит ровно, норма - погашен.
static const uint8_t PIN_LED = 8;
// Уровень, при котором светодиод горит. Определено опытом: светодиод на GPIO8
// зажигается НИЗКИМ уровнем. Побочно это удобно - в обычном режиме пин стоит
// в высоком уровне, а GPIO8 является пином начальной загрузки, которому
// высокий уровень и нужен.
static const uint8_t LED_ACTIVE_LEVEL = LOW;
// --- График ----------------------------------------------------------------
// Шкала фиксированная: при автомасштабе шум +-1 градус в простое
// рисовался бы горами и создавал ложную тревогу.
static const float SCALE_MIN = 30.0f;
static const float SCALE_MAX = 90.0f;
// --- Связь и тайминги ------------------------------------------------------
static const uint32_t SERIAL_BAUD = 115200;
static const uint32_t STALE_MS = 5000; // после этого молчания показываем NO DATA
static const uint32_t SAMPLE_MS = 1000; // шаг истории графика
static const uint32_t DRAW_MS = 200; // период перерисовки экрана
+171
View File
@@ -0,0 +1,171 @@
# CPU Temp — настольный индикатор температуры процессора
Дата: 2026-09-14
Статус: дизайн согласован, реализация не начата
## Задача
Показывать температуру CPU домашнего ПК на отдельной плате ESP32-C3 с
OLED-экраном 72×40, стоящей на столе. Кроме текущего значения — история за
последнюю минуту, чтобы было видно, греется машина под нагрузкой или нет.
## Оборудование
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плата | ESP32-C3 (QFN32), ревизия v0.4, встроенный OLED 0.42″ |
| Флеш | 4 МБ (XMC), кристалл 40 МГц |
| Подключение | нативный USB Espressif, `VID_303A&PID_1001`, на текущем ПК — COM4 |
| FQBN | `esp32:esp32:esp32c3` (ядро esp32 3.3.8) |
| ПК | Windows 10 Pro, Intel Core i5-11400H |
## Архитектура
```
LibreHardwareMonitorLib.dll ──> PowerShell-агент ──COM4 (USB CDC)──> ESP32-C3 ──I2C──> OLED 72×40
(драйвер, MSR) раз в секунду текстовая строка U8g2
```
Плата ничего не измеряет сама и не хранит настроек: принимает строки и рисует.
Вся работа с железом ПК — на стороне агента.
### Почему так
- **Данные с ПК, а не встроенный датчик ESP32.** Встроенный сенсор меряет
собственный кристалл платы — величина малоинформативная.
- **Температуру CPU читает LibreHardwareMonitor, а не наш код.** Прямое чтение
требует MSR-регистров через подписанный драйвер ядра и отдельных формул под
каждое поколение CPU. LHM даёт готовую `LibreHardwareMonitorLib.dll`.
- **Транспорт — COM-порт, не Wi-Fi.** Плата и так питается по USB от этого же
ПК: провод уже есть. Нет настройки сети, паролей, IP и mDNS.
- **Агент на PowerShell, не на C#.** Загрузка .NET-сборки доступна из
PowerShell напрямую; компилятор и IDE не нужны.
## Протокол
Одна строка в секунду, `\n` в конце:
```
T=67.0;L=34
```
| Ключ | Смысл | Формат |
|---|---|---|
| `T` | CPU Package, °C | дробное |
| `L` | общая загрузка CPU, % | целое |
Формат «ключ=значение» выбран ради расширяемости: добавление `G=` (GPU) или
`M=` (RAM) не ломает старую прошивку — неизвестные ключи прошивка молча
игнорирует. Скорость 115200.
**Отсутствие данных.** Если валидная строка не приходила дольше 5 секунд,
прошивка показывает `NO DATA` и перестаёт дописывать историю (чтобы пауза не
рисовалась как провал температуры).
## Экран
Разрешение 72×40, монохром, драйвер SSD1306 с ненулевым смещением по обеим осям.
Используется `U8G2_SSD1306_72X40_ER_F_HW_I2C` из U8g2 2.36.19 (уже установлена).
```
┌────────────────────────┐
│ 67° 34% │ крупные цифры (~24 px) + мелкая загрузка
│ │
│ ▁▂▃▃▄▆█▆▅▄▃▂▂▁▁▂▃▄▅▆ │ спарклайн: 72 точки = 72 секунды
└────────────────────────┘
```
**Шкала графика фиксированная: 30–90 °C.** Автомасштаб отвергнут: в простое
шум ±1 °C рисовался бы горами и создавал ложную тревогу. Значения вне диапазона
обрезаются по краю.
История — кольцевой буфер на 72 значения (по пикселю на точку, одно значение в
секунду).
## Состав проекта
```
CPU_temp/
CPU_temp.ino setup/loop, тайм-аут «нет данных»
link.h / link.cpp чтение строки из Serial, разбор в структуру CpuStats
ui.h / ui.cpp отрисовка U8g2, кольцевой буфер истории
docs/ этот документ
agent/
cpu_temp_agent.ps1 агент для ПК
README.md установка и автозапуск
```
Границы модулей: `link` ничего не знает об экране и отдаёт только структуру с
данными и признаком свежести; `ui` не знает, откуда данные взялись, и принимает
ту же структуру. Оба тестируются и меняются независимо.
## Агент
Файл `agent/cpu_temp_agent.ps1`:
1. загружает `LibreHardwareMonitorLib.dll` из `D:\Soft\LibreHardwareMonitor`;
2. включает мониторинг CPU, ищет сенсоры `Temperature/CPU Package` и
`Load/CPU Total`;
3. находит COM-порт по `VID_303A&PID_1001` (не по фиксированному номеру: номер
меняется при перетыкании в другой разъём);
4. раз в секунду пишет строку протокола;
5. при исчезновении порта (перезагрузка платы, перезаливка прошивки) —
переподключается в цикле, не падая.
**Требует прав администратора**: без них драйвер LHM не загружается и
температура приходит пустой.
**Автозапуск** — задание в Планировщике заданий: триггер «при входе в систему»,
галка «Выполнить с наивысшими правами», окно скрыто.
## Установка LibreHardwareMonitor
Каталог `D:\Soft\LibreHardwareMonitor` — вне репозитория Arduino. Само
приложение не запускается, нужны только `LibreHardwareMonitorLib.dll` и её
драйвер.
## Порядок работ и риски
1. **Определить пины I2C дисплея эмпирически.** Шелкография подписывает
`GPIO8/GPIO9` (дефолтные Wire-пины ESP32-C3), но встроенный OLED у плат этого
семейства обычно на `GPIO5/GPIO6`. Первый шаг — залить I2C-сканер и найти
адрес экрана перебором обеих пар. Пины не угадывать.
2. Прошивка: вывод фиксированной заглушки на экран — убедиться в геометрии и
смещении 72×40.
3. Приём и разбор строк, `NO DATA` по тайм-ауту.
4. График.
5. Агент, затем автозапуск.
Прочие риски:
- **COM4 — тот же порт, через который прошивается плата.** Перед каждой
заливкой агента надо останавливать, иначе `PermissionError`. То же ограничение
уже описано в `CLAUDE.md` для монитора порта Arduino IDE.
- **`USB CDC On Boot` должен быть включён** в настройках платы, иначе `Serial`
уйдёт в аппаратный UART, а не в USB.
## Решения, принятые явно
- Git: проект пока **не** добавляется в белый список `.gitignore`. Заливаем,
когда появятся первые рабочие результаты, чтобы не засорять публичную историю.
- Автозапуск агента: через Планировщик заданий (вариант B), а не ручной ярлык.
- Каталог LHM: `D:\Soft\LibreHardwareMonitor`.
## Вне рамок (YAGNI)
- GPU, RAM, частоты, вентиляторы — протокол расширяем, но сейчас не делаем.
- Переключение экранов кнопкой BOOT.
- Wi-Fi, веб-панель, сохранение настроек в LittleFS — прошивке нечего хранить.
## Подтверждённые пины (Задача 1, 2026-09-14)
Сканер `tools/i2c_scan` перебрал пары (5,6), (6,5), (8,9), (9,8). Устройство
отвечает только на одной:
```
SDA=5 SCL=6: device 0x3C
```
Итого: **SDA = GPIO5, SCL = GPIO6, адрес 0x3C**. Подпись `GPIO8/GPIO9` на
шелкографии относится к дефолтным Wire-пинам ESP32-C3, а не к разводке
встроенного экрана.
+755
View File
@@ -0,0 +1,755 @@
# CPU Temp Implementation Plan
> **For agentic workers:** REQUIRED SUB-SKILL: Use superpowers:subagent-driven-development (recommended) or superpowers:executing-plans to implement this plan task-by-task. Steps use checkbox (`- [ ]`) syntax for tracking.
**Goal:** Плата ESP32-C3 с OLED 72×40 показывает температуру CPU домашнего ПК крупными цифрами и график за последнюю минуту, получая данные по USB-COM от агента на ПК.
**Architecture:** PowerShell-агент на ПК читает сенсоры через `LibreHardwareMonitorLib.dll` и раз в секунду пишет в COM-порт строку `T=67.0;L=34`. Прошивка разбирает строку и рисует экран через U8g2. Плата ничего не измеряет и ничего не хранит.
**Tech Stack:** Arduino IDE + arduino-cli (внутри IDE), ядро `esp32:esp32 3.3.8`, библиотека U8g2 2.36.19, Windows PowerShell 5.1, LibreHardwareMonitor (сборка net472).
Спека: [2026-09-14-cpu-temp-design.md](2026-09-14-cpu-temp-design.md)
## Global Constraints
- **FQBN со всеми опциями:** `esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default`.
`CDCOnBoot=cdc` обязателен — по умолчанию в ядре стоит `Disabled`, и тогда `Serial` уйдёт в аппаратный UART, а не в USB, и данные до платы не дойдут.
- **`FlashSize=4M` соответствует физическому чипу** (4 МБ XMC, подтверждено сводкой платы). Не менять.
- **arduino-cli только из состава IDE:** `C:/Program Files/Arduino IDE/resources/app/lib/backend/resources/arduino-cli.exe`. Проверка сборки — только через `arduino-cli compile`, не через `g++ -fsyntax-only`.
- **Порт платы:** `COM4` на текущем ПК (`USB\VID_303A&PID_1001`). В коде агента номер не хардкодить — искать по VID/PID.
- **Скорость Serial: 115200** и в прошивке, и в агенте.
- **Один и тот же COM4 используется и для заливки, и для данных.** Перед каждой заливкой останавливать агента и закрывать монитор порта, иначе `PermissionError`.
- **Числа в протоколе — только с точкой как разделителем** (`67.0`). Локаль системы русская, поэтому агент обязан форматировать через `InvariantCulture`, иначе уйдёт `67,0` и `atof` на плате прочитает `67`.
- **Git: коммитов в этих задачах нет.** Проект намеренно вне белого списка `.gitignore` до первых рабочих результатов; добавление в репозиторий — отдельная Задача 8 по явному слову пользователя.
- Каталог LibreHardwareMonitor: `D:\Soft\LibreHardwareMonitor` (вне репозитория Arduino).
## Структура файлов
```
CPU_temp/
CPU_temp.ino setup/loop, тайм-аут свежести данных
link.h / link.cpp неблокирующее чтение строки из Serial и разбор в CpuStats
ui.h / ui.cpp U8g2, кольцевой буфер истории, вся отрисовка
tools/i2c_scan/
i2c_scan.ino одноразовый скетч для поиска пинов дисплея
agent/
cpu_temp_agent.ps1 агент для ПК
README.md установка и автозапуск
docs/ спека и этот план
```
Границы: `link` не знает об экране, `ui` не знает об источнике данных. Обмен — через структуру `CpuStats`.
---
### Task 1: Определить пины I2C дисплея
Шелкография подписывает `GPIO8/GPIO9` — это дефолтные Wire-пины ESP32-C3, но встроенный OLED у плат этого семейства обычно разведён на `GPIO5/GPIO6`. Пины не угадываем, а находим перебором.
**Files:**
- Create: `tools/i2c_scan/i2c_scan.ino`
**Interfaces:**
- Consumes: ничего
- Produces: подтверждённая пара `(SDA, SCL)` и адрес дисплея — записываются в `ui.cpp` в Задаче 2
- [ ] **Step 1: Написать скетч-сканер**
Сканирование повторяется в `loop` каждые 5 секунд: при нативном USB порт переоткрывается после заливки, и однократный вывод из `setup` можно не успеть поймать.
```cpp
#include <Wire.h>
struct PinPair { uint8_t sda; uint8_t scl; };
static const PinPair CANDIDATES[] = { {5, 6}, {6, 5}, {8, 9}, {9, 8} };
static void scanPair(uint8_t sda, uint8_t scl) {
Wire.end();
if (!Wire.begin(sda, scl)) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: init failed\n", sda, scl);
return;
}
uint8_t found = 0;
for (uint8_t addr = 1; addr < 127; addr++) {
Wire.beginTransmission(addr);
if (Wire.endTransmission() == 0) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: device 0x%02X\n", sda, scl, addr);
found++;
}
}
if (found == 0) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: nothing\n", sda, scl);
}
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
Serial.println("--- I2C scan ---");
for (const PinPair &p : CANDIDATES) {
scanPair(p.sda, p.scl);
}
delay(5000);
}
```
- [ ] **Step 2: Собрать**
```bash
"C:/Program Files/Arduino IDE/resources/app/lib/backend/resources/arduino-cli.exe" compile -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default "D:/Soft/Arduino/CPU_temp/tools/i2c_scan"
```
Ожидается: `Sketch uses ... bytes`, ошибок нет.
- [ ] **Step 3: Залить**
```bash
"C:/Program Files/Arduino IDE/resources/app/lib/backend/resources/arduino-cli.exe" upload -p COM4 -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default "D:/Soft/Arduino/CPU_temp/tools/i2c_scan"
```
Если падает с `PermissionError` — порт держит монитор Arduino IDE (процесс `serial-monitor`) или прошлый сеанс чтения порта; закрыть и повторить.
- [ ] **Step 4: Прочитать вывод**
```powershell
$sp = New-Object System.IO.Ports.SerialPort 'COM4',115200,'None',8,'One'
$sp.DtrEnable = $true; $sp.ReadTimeout = 2000
$sp.Open()
$deadline = (Get-Date).AddSeconds(15)
while ((Get-Date) -lt $deadline) { try { $sp.ReadLine() } catch {} }
$sp.Close()
```
Ожидается строка вида `SDA=5 SCL=6: device 0x3C` ровно для одной пары (0x3C — типовой адрес SSD1306; 0x3D тоже допустим).
- [ ] **Step 5: Зафиксировать результат**
Дописать найденную пару и адрес в конец файла `docs/2026-09-14-cpu-temp-design.md` разделом «Подтверждённые пины». Если ни одна пара не дала устройства — остановиться и доложить пользователю, дальше идти нельзя.
---
### Task 2: Экран с заглушкой
**Files:**
- Create: `ui.h`, `ui.cpp`, `CPU_temp.ino`
**Interfaces:**
- Consumes: пара пинов из Задачи 1
- Produces:
- `void uiBegin()`
- `void uiRender(bool fresh, float tempC, int loadPct)`
- (`uiPushSample` добавляется в Задаче 3)
- [ ] **Step 1: Написать `ui.h`**
```cpp
#pragma once
#include <stdint.h>
// Инициализирует дисплей и показывает заставку ожидания.
void uiBegin();
// Перерисовывает экран целиком.
// fresh == false означает, что данные устарели: вместо цифр выводится NO DATA.
void uiRender(bool fresh, float tempC, int loadPct);
```
- [ ] **Step 2: Написать `ui.cpp`**
Пины `PIN_SDA`/`PIN_SCL` подставить из Задачи 1. Конструктор `U8G2_SSD1306_72X40_ER_F_HW_I2C` принимает параметры в порядке `(rotation, reset, clock, data)` — то есть SCL идёт раньше SDA, это частый источник ошибок.
```cpp
#include "ui.h"
#include <U8g2lib.h>
static const uint8_t PIN_SDA = 5; // подтверждено Задачей 1
static const uint8_t PIN_SCL = 6; // подтверждено Задачей 1
static U8G2_SSD1306_72X40_ER_F_HW_I2C display(U8G2_R0, U8X8_PIN_NONE, PIN_SCL, PIN_SDA);
void uiBegin() {
display.begin();
display.clearBuffer();
display.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
display.drawStr(0, 24, "WAIT");
display.sendBuffer();
}
void uiRender(bool fresh, float tempC, int loadPct) {
display.clearBuffer();
if (!fresh) {
display.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
display.drawStr(0, 14, "NO");
display.drawStr(0, 26, "DATA");
display.sendBuffer();
return;
}
char buf[8];
// Крупные цифры температуры.
snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", (int)(tempC + 0.5f));
display.setFont(u8g2_font_logisoso24_tn);
display.drawStr(0, 24, buf);
const int numWidth = display.getStrWidth(buf);
// Градус и загрузка — мелким шрифтом справа.
display.setFont(u8g2_font_5x7_tf);
display.drawStr(numWidth + 2, 10, "\xb0");
snprintf(buf, sizeof(buf), "%d%%", loadPct);
display.drawStr(numWidth + 2, 24, buf);
display.sendBuffer();
}
```
- [ ] **Step 3: Написать `CPU_temp.ino` с фиксированной заглушкой**
```cpp
#include "ui.h"
void setup() {
Serial.begin(115200);
uiBegin();
delay(1000);
}
void loop() {
uiRender(true, 67.0f, 34);
delay(1000);
}
```
- [ ] **Step 4: Собрать и залить**
```bash
"C:/Program Files/Arduino IDE/resources/app/lib/backend/resources/arduino-cli.exe" compile -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default "D:/Soft/Arduino/CPU_temp"
```
Ожидается успешная сборка, затем `upload -p COM4` с тем же FQBN.
- [ ] **Step 5: Проверить глазами и поправить вёрстку**
На экране должно быть `67°` крупно и `34%` мелко, ничего не обрезано по правому краю и не налезает друг на друга. Ширина всего 72 px, поэтому при обрезании — уменьшить крупный шрифт до `u8g2_font_logisoso22_tn` или перенести `34%` на строку графика. Спросить у пользователя, как выглядит, и не считать задачу выполненной без его подтверждения.
---
### Task 3: График истории
**Files:**
- Modify: `ui.h`, `ui.cpp`
- Modify: `CPU_temp.ino`
**Interfaces:**
- Consumes: `uiRender` из Задачи 2
- Produces: `void uiPushSample(float tempC)` — вызывается ровно раз в секунду
- [ ] **Step 1: Добавить объявление в `ui.h`**
Дописать под `uiBegin()`:
```cpp
// Добавляет значение в кольцевой буфер истории. Вызывать раз в секунду
// и только при свежих данных, чтобы пауза связи не рисовалась как провал.
void uiPushSample(float tempC);
```
- [ ] **Step 2: Реализовать буфер и отрисовку графика в `ui.cpp`**
Шкала фиксированная 30–90 °C — автомасштаб отвергнут в спеке: в простое шум ±1 °C рисовался бы горами.
Добавить после объявления `display`:
```cpp
static const uint8_t GRAPH_W = 72; // по пикселю на отсчёт
static const uint8_t GRAPH_TOP = 28;
static const uint8_t GRAPH_H = 12;
static const float SCALE_MIN = 30.0f;
static const float SCALE_MAX = 90.0f;
static uint8_t history[GRAPH_W]; // 0 = нет данных, иначе высота столбика 1..GRAPH_H
static uint8_t historyCount = 0;
void uiPushSample(float tempC) {
if (tempC < SCALE_MIN) tempC = SCALE_MIN;
if (tempC > SCALE_MAX) tempC = SCALE_MAX;
const float norm = (tempC - SCALE_MIN) / (SCALE_MAX - SCALE_MIN);
uint8_t h = (uint8_t)(norm * GRAPH_H + 0.5f);
if (h < 1) h = 1;
memmove(history, history + 1, GRAPH_W - 1);
history[GRAPH_W - 1] = h;
if (historyCount < GRAPH_W) historyCount++;
}
static void drawGraph() {
for (uint8_t x = 0; x < GRAPH_W; x++) {
const uint8_t h = history[x];
if (h == 0) continue;
display.drawVLine(x, GRAPH_TOP + GRAPH_H - h, h);
}
}
```
Вызвать `drawGraph()` в `uiRender` перед `display.sendBuffer()` в ветке свежих данных. Добавить `#include <string.h>` ради `memmove`.
- [ ] **Step 3: Подать в заглушку меняющееся значение**
Заменить `loop` в `CPU_temp.ino`, чтобы график было видно в движении:
```cpp
void loop() {
static float t = 40.0f;
static float step = 2.0f;
t += step;
if (t > 85.0f || t < 35.0f) step = -step;
uiPushSample(t);
uiRender(true, t, 34);
delay(1000);
}
```
- [ ] **Step 4: Собрать, залить, посмотреть**
Ожидается: пила, ползущая справа налево, столбики не вылезают за нижний край и не перекрывают цифры. Подтвердить у пользователя.
---
### Task 4: Приём данных по COM
**Files:**
- Create: `link.h`, `link.cpp`
- Modify: `CPU_temp.ino`
**Interfaces:**
- Consumes: `uiPushSample`, `uiRender`
- Produces:
- `struct CpuStats { float tempC; int loadPct; }`
- `void linkBegin()`
- `bool linkPoll(CpuStats &out)` — `true` ровно в тот момент, когда разобрана целая валидная строка
- [ ] **Step 1: Написать `link.h`**
```cpp
#pragma once
struct CpuStats {
float tempC;
int loadPct;
};
void linkBegin();
// Неблокирующее чтение. Возвращает true, когда собрана и разобрана
// целая строка вида "T=67.0;L=34". Неизвестные ключи игнорируются.
bool linkPoll(CpuStats &out);
```
- [ ] **Step 2: Написать `link.cpp`**
```cpp
#include "link.h"
#include <Arduino.h>
static const size_t BUF_SIZE = 64;
static char buf[BUF_SIZE];
static size_t len = 0;
void linkBegin() {
Serial.begin(115200);
len = 0;
}
static bool parseLine(char *line, CpuStats &out) {
bool haveTemp = false;
bool haveLoad = false;
CpuStats parsed = {0.0f, 0};
char *save = nullptr;
for (char *tok = strtok_r(line, ";", &save); tok; tok = strtok_r(nullptr, ";", &save)) {
char *eq = strchr(tok, '=');
if (!eq) continue;
*eq = '\0';
const char *key = tok;
const char *val = eq + 1;
if (strcmp(key, "T") == 0) {
parsed.tempC = atof(val);
haveTemp = true;
} else if (strcmp(key, "L") == 0) {
parsed.loadPct = atoi(val);
haveLoad = true;
}
// прочие ключи игнорируются намеренно: протокол расширяемый
}
if (!haveTemp || !haveLoad) return false;
out = parsed;
return true;
}
bool linkPoll(CpuStats &out) {
bool got = false;
while (Serial.available()) {
const char c = (char)Serial.read();
if (c == '\r') continue;
if (c == '\n') {
buf[len] = '\0';
if (len > 0 && parseLine(buf, out)) got = true;
len = 0;
continue;
}
if (len < BUF_SIZE - 1) {
buf[len++] = c;
} else {
len = 0; // строка длиннее буфера — мусор, начинаем заново
}
}
return got;
}
```
- [ ] **Step 3: Собрать всё вместе в `CPU_temp.ino`**
Отсчёт для графика добавляется раз в секунду и только при свежих данных.
```cpp
#include "link.h"
#include "ui.h"
static const uint32_t STALE_MS = 5000; // тайм-аут свежести из спеки
static const uint32_t SAMPLE_MS = 1000; // шаг истории
static CpuStats stats = {0.0f, 0};
static uint32_t lastData = 0;
static uint32_t lastSample = 0;
static bool everGot = false;
void setup() {
linkBegin();
uiBegin();
}
void loop() {
CpuStats fresh;
if (linkPoll(fresh)) {
stats = fresh;
lastData = millis();
everGot = true;
}
const bool isFresh = everGot && (millis() - lastData < STALE_MS);
if (isFresh && millis() - lastSample >= SAMPLE_MS) {
lastSample = millis();
uiPushSample(stats.tempC);
}
static uint32_t lastDraw = 0;
if (millis() - lastDraw >= 200) {
lastDraw = millis();
uiRender(isFresh, stats.tempC, stats.loadPct);
}
}
```
- [ ] **Step 4: Собрать и залить**
```bash
"C:/Program Files/Arduino IDE/resources/app/lib/backend/resources/arduino-cli.exe" compile -b esp32:esp32:esp32c3:CDCOnBoot=cdc,FlashSize=4M,PartitionScheme=default "D:/Soft/Arduino/CPU_temp"
```
- [ ] **Step 5: Проверить приём вручную**
Сразу после заливки на экране должно быть `NO DATA`. Затем отправить строки руками:
```powershell
$sp = New-Object System.IO.Ports.SerialPort 'COM4',115200,'None',8,'One'
$sp.DtrEnable = $true; $sp.RtsEnable = $false
$sp.Open()
40..80 | ForEach-Object { $sp.WriteLine("T=$_.0;L=50"); Start-Sleep -Milliseconds 500 }
$sp.Close()
```
Ожидается: цифра растёт с 40 до 80, график ползёт вверх, через 5 секунд после закрытия порта экран показывает `NO DATA`.
---
### Task 5: Установить LibreHardwareMonitor и прочитать сенсоры
**Files:**
- Create: `agent/cpu_temp_agent.ps1` (первая версия — только печать в консоль)
**Interfaces:**
- Consumes: ничего
- Produces: функция `Get-CpuStats`, возвращающая хеш-таблицу `@{ Temp = <double>; Load = <int> }`
- [ ] **Step 1: Скачать и распаковать LibreHardwareMonitor**
Нужна сборка **net472**: в системе только Windows PowerShell 5.1 (.NET Framework), сборку net8.0 он не загрузит. Взять последний релиз со страницы <https://github.com/LibreHardwareMonitor/LibreHardwareMonitor/releases>, файл вида `LibreHardwareMonitor-net472.zip`, распаковать в `D:\Soft\LibreHardwareMonitor`.
Проверка:
```powershell
Test-Path 'D:\Soft\LibreHardwareMonitor\LibreHardwareMonitorLib.dll'
Test-Path 'D:\Soft\LibreHardwareMonitor\HidSharp.dll'
```
Ожидается `True` для обоих — `HidSharp.dll` обязателен, это зависимость библиотеки, без неё `Add-Type` пройдёт, а открытие компьютера упадёт.
- [ ] **Step 2: Проверить чтение сенсоров одной строкой**
Запустить **в консоли, открытой от имени администратора** — без прав драйвер не загрузится и температура будет пустой:
```powershell
Add-Type -Path 'D:\Soft\LibreHardwareMonitor\LibreHardwareMonitorLib.dll'
$c = New-Object LibreHardwareMonitor.Hardware.Computer
$c.IsCpuEnabled = $true
$c.Open()
$c.Hardware[0].Update()
$c.Hardware[0].Sensors | Select-Object SensorType, Name, Value | Format-Table
$c.Close()
```
Ожидается таблица, в которой есть строка `Temperature CPU Package <число около 40–60>`. Если значение пустое — консоль запущена не от администратора. Если имя сенсора отличается (у некоторых CPU это `Core (Tctl/Tdie)`), записать фактическое имя и использовать его дальше.
- [ ] **Step 3: Написать `agent/cpu_temp_agent.ps1` с выводом в консоль**
```powershell
#Requires -RunAsAdministrator
Set-StrictMode -Version Latest
$ErrorActionPreference = 'Stop'
$LhmPath = 'D:\Soft\LibreHardwareMonitor\LibreHardwareMonitorLib.dll'
Add-Type -Path $LhmPath
$computer = New-Object LibreHardwareMonitor.Hardware.Computer
$computer.IsCpuEnabled = $true
$computer.Open()
function Get-CpuStats {
foreach ($hw in $computer.Hardware) { $hw.Update() }
$temp = $null
$load = $null
foreach ($hw in $computer.Hardware) {
foreach ($s in $hw.Sensors) {
if ($s.SensorType -eq 'Temperature' -and $s.Name -eq 'CPU Package') { $temp = $s.Value }
if ($s.SensorType -eq 'Load' -and $s.Name -eq 'CPU Total') { $load = $s.Value }
}
}
if ($null -eq $temp -or $null -eq $load) { return $null }
return @{ Temp = [double]$temp; Load = [int][math]::Round($load) }
}
# Форматирование только через InvariantCulture: в русской локали получилось бы
# "67,0", и atof на плате прочитал бы 67 вместо 67.0.
function Format-StatsLine($stats) {
return [string]::Format([cultureinfo]::InvariantCulture, 'T={0:F1};L={1}', $stats.Temp, $stats.Load)
}
while ($true) {
$s = Get-CpuStats
if ($null -eq $s) { Write-Host 'no sensors'; } else { Write-Host (Format-StatsLine $s) }
Start-Sleep -Seconds 1
}
```
- [ ] **Step 4: Запустить и проверить формат**
```powershell
powershell -ExecutionPolicy Bypass -File 'D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1'
```
Ожидается поток строк вида `T=47.0;L=12`, раз в секунду. **Обязательно убедиться, что разделитель — точка, а не запятая.** Прервать Ctrl+C.
---
### Task 6: Передача в COM-порт с переподключением
**Files:**
- Modify: `agent/cpu_temp_agent.ps1`
**Interfaces:**
- Consumes: `Get-CpuStats`, `Format-StatsLine` из Задачи 5
- Produces: рабочая связка ПК → плата
- [ ] **Step 1: Добавить поиск порта по VID/PID**
Номер порта меняется при перетыкании в другой разъём, поэтому ищем устройство, а не COM4. Вставить после `Add-Type`:
```powershell
function Find-BoardPort {
Get-CimInstance Win32_PnPEntity |
Where-Object { $_.DeviceID -like 'USB\VID_303A&PID_1001*' -and $_.Name -match '\(COM\d+\)' } |
ForEach-Object { if ($_.Name -match '\((COM\d+)\)') { $Matches[1] } } |
Select-Object -First 1
}
```
- [ ] **Step 2: Проверить поиск порта отдельно**
Скрипт не подключать (`.`-загрузка запустит бесконечный цикл) — выполнить тело функции в консоли напрямую:
```powershell
Get-CimInstance Win32_PnPEntity |
Where-Object { $_.DeviceID -like 'USB\VID_303A&PID_1001*' -and $_.Name -match '\(COM\d+\)' } |
ForEach-Object { if ($_.Name -match '\((COM\d+)\)') { $Matches[1] } }
```
Ожидается `COM4`. Если пусто — плата не воткнута либо перечислилась под другим VID/PID.
- [ ] **Step 3: Заменить цикл на отправку в порт**
`RtsEnable = $false` задан явно: одновременное дёрганье DTR и RTS на плате Espressif переводит её в загрузчик.
```powershell
function Open-BoardPort {
$name = Find-BoardPort
if (-not $name) { return $null }
$sp = New-Object System.IO.Ports.SerialPort $name, 115200, 'None', 8, 'One'
$sp.DtrEnable = $true
$sp.RtsEnable = $false
$sp.WriteTimeout = 1000
$sp.NewLine = "`n"
$sp.Open()
Write-Host "connected: $name"
return $sp
}
$port = $null
while ($true) {
try {
if ($null -eq $port -or -not $port.IsOpen) {
if ($null -ne $port) { $port.Dispose(); $port = $null }
$port = Open-BoardPort
if ($null -eq $port) { Start-Sleep -Seconds 2; continue }
}
$s = Get-CpuStats
if ($null -ne $s) { $port.WriteLine((Format-StatsLine $s)) }
Start-Sleep -Seconds 1
}
catch {
# Порт исчез: перезагрузка платы, перезаливка прошивки, выдёргивание кабеля.
Write-Host "port lost: $($_.Exception.Message)"
if ($null -ne $port) { try { $port.Dispose() } catch {} ; $port = $null }
Start-Sleep -Seconds 2
}
}
```
Убрать из цикла `Write-Host` с каждой строкой — иначе в фоновом режиме это лишняя работа.
- [ ] **Step 4: Проверить связку целиком**
Запустить скрипт от администратора. Ожидается: на экране платы появляются реальные цифры температуры, график заполняется за ~72 секунды. Нагрузить CPU (например, архиватором) — цифра и график должны поехать вверх.
- [ ] **Step 5: Проверить переподключение**
Не останавливая агента, нажать на плате кнопку **RST**. Ожидается: в консоли `port lost: ...`, затем `connected: COM4` в течение нескольких секунд, и данные снова идут. Это же поведение обязано отработать после перезаливки прошивки.
---
### Task 7: Автозапуск агента
**Files:**
- Create: `agent/README.md`
**Interfaces:**
- Consumes: рабочий `cpu_temp_agent.ps1`
- Produces: задание Планировщика `CPU Temp Agent`
- [ ] **Step 1: Создать задание в Планировщике**
Выполнить в консоли администратора:
```powershell
$action = New-ScheduledTaskAction -Execute 'powershell.exe' `
-Argument '-NoProfile -WindowStyle Hidden -ExecutionPolicy Bypass -File "D:\Soft\Arduino\CPU_temp\agent\cpu_temp_agent.ps1"'
$trigger = New-ScheduledTaskTrigger -AtLogOn -User $env:USERNAME
$set = New-ScheduledTaskSettingsSet -AllowStartIfOnBatteries -DontStopIfGoingOnBatteries -ExecutionTimeLimit ([TimeSpan]::Zero)
Register-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Action $action -Trigger $trigger -Settings $set -RunLevel Highest -Force
```
`-RunLevel Highest` — это и есть «выполнить с наивысшими правами», без него драйвер LHM не загрузится. `ExecutionTimeLimit` нулевой, иначе Планировщик убьёт агента через 3 дня.
- [ ] **Step 2: Проверить задание, не перезагружаясь**
```powershell
Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
Start-Sleep -Seconds 5
(Get-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent').State
```
Ожидается `Running`, и на экране платы — живые цифры.
- [ ] **Step 3: Проверить после перезагрузки**
Перезагрузить ПК, войти в систему, убедиться, что экран оживает сам в течение ~30 секунд.
- [ ] **Step 4: Написать `agent/README.md`**
Должен содержать: требование сборки net472 и почему; необходимость прав администратора и что будет без них; команды регистрации и удаления задания (`Unregister-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent' -Confirm:$false`); **обязательный шаг «остановить задание перед заливкой прошивки»**, иначе `PermissionError` на COM4:
```powershell
Stop-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
```
---
### Task 8: Добавить проект в git
Выполнять **только по явному слову пользователя** — по его решению проект держится локально до первых рабочих результатов.
**Files:**
- Modify: `D:/Soft/Arduino/.gitignore`
- Create: `README.md` в корне проекта
- [ ] **Step 1: Добавить в белый список**
Внести `CPU_temp` в белый список `.gitignore` тем же шаблоном, что применён к соседним отслеживаемым проектам — посмотреть на их записи и повторить форму, не изобретая свою.
- [ ] **Step 2: Проверить, что попадает в индекс**
```bash
git -C "D:/Soft/Arduino" status --short
```
Ожидается: файлы `CPU_temp/`, и **ничего** из соседних проектов. В списке не должно быть `D:\Soft\LibreHardwareMonitor` (он вне репозитория) и временных файлов сборки.
- [ ] **Step 3: Написать `README.md` проекта**
Схема связки, требования к ПК, порядок установки, ссылка на `agent/README.md` и на спеку.
- [ ] **Step 4: Коммит**
Автор задан локально в репозитории как `Vitali <oskarvitalii@gmail.com>` — адрес `vitali@mlmsoft.com` для этого публичного репозитория чужой и попасть в историю не должен.
```bash
git -C "D:/Soft/Arduino" add CPU_temp .gitignore
git -C "D:/Soft/Arduino" commit -m "feat(cpu_temp): индикатор температуры CPU на ESP32-C3 с OLED"
```
Перед пушем: чистое дерево, показать список уходящих коммитов, поискать секреты в диффе. Пуш — в `dev`, в фоне, повтор при `Failed to authenticate user` — это норма.
---
## Порядок и зависимости
```
Task 1 (пины) ──> Task 2 (экран) ──> Task 3 (график) ──┐
├──> Task 6 (связка) ──> Task 7 (автозапуск) ──> Task 8 (git)
Task 4 (приём) ────────────────────────────────────────┤
Task 5 (агент, консоль) ───────────────────────────────┘
```
Задача 4 требует Задачи 3 (вызывает `uiPushSample`). Задачу 5 можно делать параллельно с прошивкой — она ни от чего не зависит.
+62
View File
@@ -0,0 +1,62 @@
#include "link.h"
#include <Arduino.h>
#include "config.h"
static const size_t BUF_SIZE = 64;
static char buf[BUF_SIZE];
static size_t len = 0;
void linkBegin() {
Serial.begin(SERIAL_BAUD);
len = 0;
}
static bool parseLine(char *line, CpuStats &out) {
bool haveTemp = false;
bool haveLoad = false;
CpuStats parsed = {0.0f, 0};
char *save = nullptr;
for (char *tok = strtok_r(line, ";", &save); tok; tok = strtok_r(nullptr, ";", &save)) {
char *eq = strchr(tok, '=');
if (!eq) continue;
*eq = '\0';
const char *key = tok;
const char *val = eq + 1;
if (strcmp(key, "T") == 0) {
parsed.tempC = atof(val);
haveTemp = true;
} else if (strcmp(key, "L") == 0) {
parsed.loadPct = atoi(val);
haveLoad = true;
}
// прочие ключи игнорируются намеренно: протокол расширяемый
}
if (!haveTemp || !haveLoad) return false;
out = parsed;
return true;
}
bool linkPoll(CpuStats &out) {
bool got = false;
while (Serial.available()) {
const char c = (char)Serial.read();
if (c == '\r') continue;
if (c == '\n') {
buf[len] = '\0';
if (len > 0 && parseLine(buf, out)) got = true;
len = 0;
continue;
}
if (len < BUF_SIZE - 1) {
buf[len++] = c;
} else {
len = 0; // строка длиннее буфера — мусор, начинаем заново
}
}
return got;
}
+12
View File
@@ -0,0 +1,12 @@
#pragma once
struct CpuStats {
float tempC;
int loadPct;
};
void linkBegin();
// Неблокирующее чтение. Возвращает true, когда собрана и разобрана
// целая строка вида "T=67.0;L=34". Неизвестные ключи игнорируются.
bool linkPoll(CpuStats &out);
+42
View File
@@ -0,0 +1,42 @@
// Одноразовый скетч: ищет, на какой паре пинов висит встроенный OLED.
// Шелкография подписывает GPIO8/GPIO9 (дефолтные Wire-пины ESP32-C3), но у плат
// этого семейства экран обычно разведён на GPIO5/GPIO6. Проверяем перебором.
#include <Wire.h>
struct PinPair { uint8_t sda; uint8_t scl; };
static const PinPair CANDIDATES[] = { {5, 6}, {6, 5}, {8, 9}, {9, 8} };
static void scanPair(uint8_t sda, uint8_t scl) {
Wire.end();
if (!Wire.begin(sda, scl)) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: init failed\n", sda, scl);
return;
}
uint8_t found = 0;
for (uint8_t addr = 1; addr < 127; addr++) {
Wire.beginTransmission(addr);
if (Wire.endTransmission() == 0) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: device 0x%02X\n", sda, scl, addr);
found++;
}
}
if (found == 0) {
Serial.printf("SDA=%u SCL=%u: nothing\n", sda, scl);
}
}
void setup() {
Serial.begin(115200);
}
void loop() {
// Повторяем в цикле: при нативном USB порт переоткрывается после заливки,
// и однократный вывод из setup можно не успеть поймать.
Serial.println("--- I2C scan ---");
for (const PinPair &p : CANDIDATES) {
scanPair(p.sda, p.scl);
}
delay(5000);
}
+87
View File
@@ -0,0 +1,87 @@
#include "ui.h"
#include <U8g2lib.h>
#include <string.h>
#include "config.h"
// Порядок параметров: (rotation, reset, clock, data) — SCL идёт раньше SDA.
static U8G2_SSD1306_72X40_ER_F_HW_I2C display(DISPLAY_ROTATION, U8X8_PIN_NONE, PIN_SCL, PIN_SDA);
static const uint8_t GRAPH_W = 72; // по пикселю на отсчёт: 72 точки = 72 секунды
static const uint8_t GRAPH_TOP = 28;
static const uint8_t GRAPH_H = 12;
static uint8_t history[GRAPH_W]; // 0 = нет данных, иначе высота столбика 1..GRAPH_H
void uiBegin() {
display.begin();
display.clearBuffer();
display.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
display.drawStr(0, 24, "WAIT");
display.sendBuffer();
}
void uiPushSample(float tempC) {
if (tempC < SCALE_MIN) tempC = SCALE_MIN;
if (tempC > SCALE_MAX) tempC = SCALE_MAX;
const float norm = (tempC - SCALE_MIN) / (SCALE_MAX - SCALE_MIN);
uint8_t h = (uint8_t)(norm * GRAPH_H + 0.5f);
if (h < 1) h = 1;
memmove(history, history + 1, GRAPH_W - 1);
history[GRAPH_W - 1] = h;
}
static void drawGraph() {
for (uint8_t x = 0; x < GRAPH_W; x++) {
const uint8_t h = history[x];
if (h == 0) continue;
display.drawVLine(x, GRAPH_TOP + GRAPH_H - h, h);
}
}
// Негатив всего кадра. Через буфер, а не командой контроллера: так поведение
// не зависит от конкретной микросхемы дисплея.
static void invertBuffer() {
uint8_t *b = display.getBufferPtr();
const size_t n = (size_t)display.getBufferTileWidth() * display.getBufferTileHeight() * 8;
for (size_t i = 0; i < n; i++) b[i] = (uint8_t)~b[i];
}
void uiRender(bool fresh, float tempC, int loadPct, bool invert) {
display.clearBuffer();
if (!fresh) {
display.setFont(u8g2_font_6x10_tf);
display.drawStr(0, 14, "NO");
display.drawStr(0, 26, "DATA");
if (invert) invertBuffer();
display.sendBuffer();
return;
}
char buf[8];
// Крупные цифры температуры.
snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", (int)(tempC + 0.5f));
display.setFont(u8g2_font_logisoso24_tn);
display.drawStr(0, 24, buf);
const int numWidth = display.getStrWidth(buf);
// Градус — надстрочным знаком, вровень с верхом цифр.
display.setFont(u8g2_font_5x7_tf);
display.drawStr(numWidth + 2, 8, "\xb0");
// Загрузка — шрифтом вдвое выше прежнего.
display.setFont(u8g2_font_7x14_tf);
snprintf(buf, sizeof(buf), "%d%%", loadPct);
display.drawStr(numWidth + 2, 24, buf);
drawGraph();
if (invert) invertBuffer();
display.sendBuffer();
}
+15
View File
@@ -0,0 +1,15 @@
#pragma once
#include <stdint.h>
// Инициализирует дисплей и показывает заставку ожидания.
void uiBegin();
// Добавляет значение в кольцевой буфер истории. Вызывать раз в секунду
// и только при свежих данных, чтобы пауза связи не рисовалась как провал.
void uiPushSample(float tempC);
// Перерисовывает экран целиком.
// fresh == false - данные устарели, вместо цифр выводится NO DATA.
// invert == true - кадр показывается в негативе (фаза мигания тревоги).
void uiRender(bool fresh, float tempC, int loadPct, bool invert);
+6
View File
@@ -14,3 +14,9 @@ A collection of Arduino / ESP microcontroller projects.
panel, and posts events to an HTTPS webhook. Settings live in LittleFS. panel, and posts events to an HTTPS webhook. Settings live in LittleFS.
See its [README](pump_controller_8_2_OLED_DONE/README.md) and See its [README](pump_controller_8_2_OLED_DONE/README.md) and
[MANUAL](pump_controller_8_2_OLED_DONE/MANUAL.md). [MANUAL](pump_controller_8_2_OLED_DONE/MANUAL.md).
- **[CPU_temp](CPU_temp/)** — desktop CPU temperature monitor on an ESP32-C3 with
a built-in 0.42-inch OLED: a Windows agent reads the sensors and feeds the
board over USB serial, which shows the temperature, CPU load and a one-minute
history graph, and blinks an overheat alarm. See its
[README](CPU_temp/README.md).