Merge dev into master: сглаживание температуры и бэклог

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

CPU_temp/CPU_temp.ino

@@ -13,6 +13,30 @@ static uint32_t lastSample = 0;
 static uint32_t lastDraw = 0;
 static bool     everGot = false;
 static bool     alarmActive = false;
+static bool     wasFresh = false;
+static float    tempShown = 0.0f;  // усреднённое значение, именно оно на экране
+
+// Скользящее среднее температуры. Сумма пересчитывается заново, а не копится:
+// на пяти числах это бесплатно, зато нет накопления ошибки округления за сутки
+// непрерывной работы.
+static float    tempWindow[TEMP_AVG_SAMPLES];
+static uint8_t  tempCount = 0;
+static uint8_t  tempIndex = 0;
+
+static void tempAvgReset() {
+  tempCount = 0;
+  tempIndex = 0;
+}
+
+static float tempAvgPush(float v) {
+  tempWindow[tempIndex] = v;
+  tempIndex = (uint8_t)((tempIndex + 1) % TEMP_AVG_SAMPLES);
+  if (tempCount < TEMP_AVG_SAMPLES) tempCount++;
+
+  float sum = 0.0f;
+  for (uint8_t i = 0; i < tempCount; i++) sum += tempWindow[i];
+  return sum / tempCount;
+}
 
 void setup() {
   pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
@@ -32,14 +56,21 @@ void loop() {
   CpuStats fresh;
   if (linkPoll(fresh)) {
     stats = fresh;
+    tempShown = tempAvgPush(fresh.tempC);
     lastData = millis();
     everGot = true;
   }
 
   const bool isFresh = everGot && (millis() - lastData < STALE_MS);
 
+  // После паузы связи среднее нельзя считать по значениям до обрыва.
+  if (wasFresh && !isFresh) tempAvgReset();
+  wasFresh = isFresh;
+
   if (isFresh) {
-    updateAlarm(stats.tempC);
+    // Тревога по усреднённому значению: иначе экран показывал бы 84, а мигание
+    // уже шло бы. Побочно это защищает от срабатывания на одиночный выброс.
+    updateAlarm(tempShown);
   } else {
     alarmActive = false;  // без данных о перегреве судить не по чему
   }
@@ -57,11 +88,11 @@ void loop() {
   // Историю дописываем только при живой связи: пауза не должна рисоваться провалом.
   if (isFresh && millis() - lastSample >= SAMPLE_MS) {
     lastSample = millis();
-    uiPushSample(stats.tempC);
+    uiPushSample(stats.tempC);  // график по сырым: 5 градусов на пиксель, шум там не виден
   }
 
   if (millis() - lastDraw >= DRAW_MS) {
     lastDraw = millis();
-    uiRender(isFresh, stats.tempC, stats.loadPct, alarmActive && blinkOn);
+    uiRender(isFresh, tempShown, stats.loadPct, alarmActive && blinkOn);
   }
 }

CPU_temp/README.md

@@ -241,6 +241,7 @@ Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
 | `ALARM_BLINK_MS` | 500 | полупериод мигания |
 | `PIN_LED` | 8 | светодиод |
 | `LED_ACTIVE_LEVEL` | `LOW` | уровень, при котором светодиод горит |
+| `TEMP_AVG_SAMPLES` | 5 | окно сглаживания температуры, замеров |
 | `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` |
@@ -253,6 +254,26 @@ Start-ScheduledTask -TaskName 'CPU Temp Agent'
 пока температура топчется на границе. Поэтому включение и отпускание разведены:
 загорается на 85, гаснет только при спуске до 82.
 
+### Почему цифра температуры усредняется
+
+Мгновенное значение плавает на ±1 °C вокруг стабильного, и цифра мельтешит
+каждую секунду, хотя ничего не происходит — это отвлекает. На экран выводится
+среднее за `TEMP_AVG_SAMPLES` последних замеров, то есть за 5 секунд: агент
+шлёт раз в секунду.
+
+Плата за это — запаздывание реакции на реальный нагрев примерно на 2–3 секунды.
+Для температуры процессора незаметно: она физически инертна.
+
+Что осталось несглаженным и почему:
+
+- **загрузка CPU** — её скачки настоящие, ради них на неё и смотрят;
+- **график** — 12 пикселей на диапазон 60 °C дают 5 °C на пиксель, шум там и так
+  не виден, зато история остаётся сырой.
+
+Тревога считается по усреднённому значению, а не по сырому: иначе экран
+показывал бы 84, когда мигание уже началось. Побочно это защищает от
+срабатывания на одиночный выброс — перегрев должен продержаться пару секунд.
+
 ### Почему шкала графика фиксированная
 
 Автомасштаб отвергнут сознательно: в простое колебания ±1 °C рисовались бы во
@@ -335,7 +356,7 @@ $sp.Close()
 | `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 |
+| `docs/` | спецификация, план реализации и [бэклог](docs/BACKLOG.md) |
 
 Разделение простое: `link` ничего не знает об экране, `ui` не знает, откуда
 взялись данные, а логика состояний живёт в скетче.

CPU_temp/config.h

@@ -37,6 +37,15 @@ static const uint8_t PIN_LED = 8;
 // высокий уровень и нужен.
 static const uint8_t LED_ACTIVE_LEVEL = LOW;
 
+// --- Сглаживание показаний -------------------------------------------------
+
+// Скользящее среднее температуры: цифра не должна мельтешить на +-1 градус,
+// пока ничего не происходит. Единица - один принятый замер, а агент шлёт раз
+// в секунду, поэтому 5 означает "среднее за последние 5 секунд".
+// Загрузка сознательно не сглаживается: её скачки настоящие, ради них на неё
+// и смотрят.
+static const uint8_t TEMP_AVG_SAMPLES = 5;
+
 // --- График ----------------------------------------------------------------
 
 // Шкала фиксированная: при автомасштабе шум +-1 градус в простое

CPU_temp/docs/BACKLOG.md

@@ -0,0 +1,90 @@
+# Бэклог
+
+Идеи и незакрытые хвосты по проекту. Не план работ: сюда складывается то, что
+решено не делать сейчас, чтобы не потерялось.
+
+---
+
+## 1. Другие показатели и листалка по кнопке BOOT
+
+**Что хочется.** Показывать не только процессор: видеокарту, оперативную память,
+диски. Переключать экраны кнопкой **BOOT** на плате — нажал, увидел следующий
+набор данных.
+
+**Почему это дёшево со стороны протокола.** Формат `T=67.0;L=34` изначально
+сделан расширяемым: прошивка молча игнорирует незнакомые ключи. Агент может
+начать слать `G=61;GL=88;M=73` (видеокарта, её загрузка, память), и уже прошитые
+платы от этого не сломаются — просто не покажут новое.
+
+**Что придётся решить при реализации:**
+
+- **Кнопка BOOT сидит на GPIO9.** Это пин начальной загрузки: при сбросе он
+  должен быть в высоком уровне, иначе плата уйдёт в режим прошивки. Читать его
+  как `INPUT_PULLUP` в работе безопасно, но проверить фактически.
+- **Дребезг контактов.** Нужна программная защита, иначе одно нажатие пролистает
+  три экрана.
+- **Свой макет под каждый экран.** На 72×40 не получится «то же самое, только
+  другие цифры»: у памяти уместнее проценты и гигабайты, у диска — температура
+  без графика. Каждый экран проектировать отдельно.
+- **Отдельная история на каждый показатель.** Сейчас кольцевой буфер один и
+  хранит температуру CPU. На каждый график нужен свой буфер: 72 байта на штуку,
+  памяти достаточно.
+- **Что показывать, если данных нет.** Например, в системе нет дискретной
+  видеокарты — экран GPU надо либо пропускать при листании, либо честно писать,
+  что источника нет.
+- **Запоминать ли выбранный экран** между перезагрузками. Если да, понадобится
+  энергонезависимое хранилище, которого у прошивки сейчас нет вовсе.
+- **Тревога при листании.** Сейчас перегрев виден всегда, потому что экран один.
+  С листалкой можно стоять на экране памяти и не увидеть, что горит процессор.
+  Нужно решить: принудительно перекидывать на экран CPU, показывать тревогу
+  поверх любого экрана или мигать только светодиодом.
+
+Последний пункт — самый важный: он затрагивает смысл устройства, а не удобство.
+
+---
+
+## 2. Обрезание строки при 100° и 100%
+
+При трёхзначной температуре и трёхзначной загрузке верхняя строка занимает 79
+пикселей из 72: `100` — 49 px, зазор 2, `100%` — 28 px. Лишние 7 пикселей
+уходят за правый край, и загрузка обрезается.
+
+Дефект существовал с самого начала, проявляется только под предельной нагрузкой.
+Для i5-11400H это не гипотеза: предельная температура около 100 °C.
+
+Решение на выбор: при трёхзначной температуре переходить на более мелкий шрифт
+загрузки либо убирать знак процента. Оценка — около получаса вместе с проверкой.
+
+Решено оставить как есть: в такой момент экран всё равно мигает тревогой.
+
+---
+
+## 3. Автозапуск не проверен перезагрузкой
+
+Задание Планировщика `CPU Temp Agent` зарегистрировано с триггером «при входе в
+систему», запускается вручную и работает. Живой перезагрузкой триггер не
+испытан.
+
+Проверится само при следующей перезагрузке: экран должен ожить без участия
+пользователя в течение примерно полуминуты.
+
+---
+
+## 4. Скрипт заливки
+
+Цикл «остановить агента → залить прошивку → запустить агента» делается тремя
+командами вручную. Пока правок мало, это терпимо; если работа по экрану
+продолжится, стоит свести в `flash.ps1`.
+
+Причина, по которой шаг вообще нужен: плата прошивается через тот же COM-порт,
+по которому идут данные, и занятый порт валит заливку с `PermissionError`.
+
+---
+
+## 5. Вес обзорного изображения
+
+`docs/promo.png` весит 2,1 МБ при исходниках примерно на 30 КБ. Сжатие до
+300–500 КБ не ухудшило бы читаемость, но старый файл всё равно останется в
+истории git, так что выигрыш только для будущих клонов.
+
+Решено оставить как есть.