mrRobot62/FilamentSilicatDryer_480x480
GitHub: mrRobot62/FilamentSilicatDryer_480x480
基于ESP32-S3和LVGL的开源耗材干燥机触控UI，采用主从架构替换商用迷你烤箱的控制系统。
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# ESP32-S3 耗材与硅胶干燥机 UI
## 管理概述
**技术基础（简述）：**
- **UI/Host:** ESP32‑S3, 480×480 触摸屏, **LVGL 9.4.x**
- **Client/Powerboard:** ESP32‑WROOM 控制执行器（加热器、风扇、电机、灯）并提供遥测数据
- **通信:** UART/TTL (Serial2), ASCII 协议带 CRLF (Host ↔ Client)
- **温度测量:** 通过 **MAX31856** 连接外部 **K 型传感器**（提供额外的精度/合理性检查）
该 **ESP32-S3 耗材与硅胶干燥机** 是针对 FDM 3D 打印领域中，组合式耗材与硅胶干燥机的专用控制与操作概念。
在 FDM 3D 打印中，**耗材受潮** 是最大的质量风险之一。PLA、PETG、ABS、ASA 或工程塑料等不同材料对湿度的反应各不相同，并且分别需要**特定的干燥温度和干燥时间**。
此外，耗材通常与 **硅胶** 一起存放，硅胶会吸收水分。这种硅胶必须定期再生，这需要在高温（通常超过 100 °C）下进行规定时间的干燥。
因此，本文所述的耗材-硅胶干燥机采用 **All-in-One（多合一）方案**：
- 同时干燥多达两卷耗材
- 在旋转篮中再生硅胶
- 利用现成迷你烤箱的坚固硬件
- 完全替换原有的显示和控制逻辑
现有的制造商硬件已被**分析和逆向工程**。包含加热器、风扇、电机和传感器控制功能的电源板被保留并继续使用。原有的用户界面（7 段显示屏、LED、简单的按钮逻辑）已被完全移除并由本项目替代。
最终成果是一个**安全、透明且可扩展的系统**，适用于日常操作以及维护、服务和进一步开发。
# 基础设备 - EMPHSISM AFTO-1505D
空气炸锅 14L Airfryer 迷你烤箱，Emphsism 空气炸锅 XXL 迷你烤箱 1800W
链接: https://www.amazon.de/Heißluftfritteuse-Emphsism-Heissluftfritteuse-Minibackofen-Zubehörteile/dp/B0D5QQ4SW4
## 购买 B-Ware !
## 屏幕截图（占位符）
### 主屏幕
### 耗材配置
### 硬件调试
请**“谨慎”**使用此屏幕！
## 安装
## 系统架构 – 概述
核心原则：**烤箱运行时状态作为单一事实来源**
### 组件图
```
flowchart LR
subgraph UX["UX Controller (ESP32 S3)"]
S3["ESP32 S3 MCU"]
TFT["480x480 Touch Display"]
TOUCH["Touch Controller"]
IO["GPIO Outputs"]
end
subgraph CLIENT["IO Controller (ESP32 WROOM)"]
WROOM["ESP32 WROOM MCU"]
UART2["UART TTL Interface"]
OUT["Output Mask"]
IN["Status Inputs"]
end
subgraph PWR["Powerboard (Reverse Engineered)"]
PB["Powerboard Logic"]
REL["Relays and Power Drivers"]
SNS["Door and Safety Signals"]
end
subgraph SENS["External Temperature Sensor"]
TC["K Type Thermocouple"]
AMP["MAX31856 Interface"]
end
%% Connections
S3 -->|"SPI or RGB"| TFT
S3 -->|"I2C or SPI"| TOUCH
S3 <-->|"UART TTL"| UART2
UART2 <-->|"Serial Link"| WROOM
WROOM -->|"Control Lines"| OUT
OUT --> PB
PB --> REL
PB -->|"Status Bits"| IN
IN --> WROOM
TC -->|"Thermocouple"| AMP
AMP -->|"SPI"| S3
%% Notes
NOTE1["UI never drives power directly"]
NOTE2["Powerboard is authoritative source"]
NOTE1 -.-> S3
NOTE2 -.-> PB
```
## 开发阶段
请参阅 `/docs` 下的文档：
- [开发阶段 T3 - 架构 / UX](doc/ESP32-S3_UI_T3_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T4 - screen_main](doc/ESP32-S3_UI_T4_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T5 - oven-logic](doc/ESP32-S3_UI_T5_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T6 - host/client 通信 (架构/测试)](doc/ESP32-S3_UI_T6_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T7 - host/client UX 集成](doc/ESP32-S3_UI_T7_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T8 - screen_dbg_hw](doc/ESP32-S3_UI_T8_Zusammenfassung.md)
## ⚠️ 安全提示：运行期间的 USB 连接
### 背景
PowerBoard 通过基于 TRIAC 的功率级控制市电负载（230 V AC）。尽管低压部分（5 V / 3.3 V）在功能上是分离的，但仍存在**与市电部分的电气联系**，例如通过 TRIAC 栅极电路、保护二极管（PD 网络）和 EMC 结构。
ESP32 直接由 PowerBoard 供电，因此是该电气域的一部分。
### 连接 USB 时的风险
连接 USB 线缆时，**PC/笔记本电脑的 USB 地** 将直接与 **ESP32 的地** 相连。如果设备同时连接到 230 V 市电，这可能会导致以下问题：
- PC 和设备之间产生意外的**电位差**，
- **损坏 ESP32**、PowerBoard 或 PC 上的 USB 端口，
- 在不利情况下，通过 EMC 耦合或瞬态产生危险的故障电流。
即使没有测得与火线（L）或零线（N）的直接直流连接，仍可能出现**电容耦合和瞬时过压**。
### 强制性规则
**当设备连接到 230 V 市电运行时，不得连接 USB。**
### 允许的使用
仅在以下条件之一满足时才允许 USB 连接：
- 设备已完全**与市电断开**（已拔掉电源插头），或
- 使用了 **USB 隔离器**，或
- 设备通过**电气隔离电源**供电（例如隔离变压器）。
### 建议
- **仅在断电状态下**进行固件更新和调试。
- 若需在运行时调试，请**仅使用电气隔离工具**。
- 应将 ESP32 视为**内部设备电子元件**，而非 USB 安全的开发平台。
忽视这些提示可能会导致硬件损坏。
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### 主屏幕
### 耗材配置
### 硬件调试
请**“谨慎”**使用此屏幕！
## 安装
## 系统架构 – 概述
核心原则：**烤箱运行时状态作为单一事实来源**
### 组件图
```
flowchart LR
subgraph UX["UX Controller (ESP32 S3)"]
S3["ESP32 S3 MCU"]
TFT["480x480 Touch Display"]
TOUCH["Touch Controller"]
IO["GPIO Outputs"]
end
subgraph CLIENT["IO Controller (ESP32 WROOM)"]
WROOM["ESP32 WROOM MCU"]
UART2["UART TTL Interface"]
OUT["Output Mask"]
IN["Status Inputs"]
end
subgraph PWR["Powerboard (Reverse Engineered)"]
PB["Powerboard Logic"]
REL["Relays and Power Drivers"]
SNS["Door and Safety Signals"]
end
subgraph SENS["External Temperature Sensor"]
TC["K Type Thermocouple"]
AMP["MAX31856 Interface"]
end
%% Connections
S3 -->|"SPI or RGB"| TFT
S3 -->|"I2C or SPI"| TOUCH
S3 <-->|"UART TTL"| UART2
UART2 <-->|"Serial Link"| WROOM
WROOM -->|"Control Lines"| OUT
OUT --> PB
PB --> REL
PB -->|"Status Bits"| IN
IN --> WROOM
TC -->|"Thermocouple"| AMP
AMP -->|"SPI"| S3
%% Notes
NOTE1["UI never drives power directly"]
NOTE2["Powerboard is authoritative source"]
NOTE1 -.-> S3
NOTE2 -.-> PB
```
## 开发阶段
请参阅 `/docs` 下的文档：
- [开发阶段 T3 - 架构 / UX](doc/ESP32-S3_UI_T3_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T4 - screen_main](doc/ESP32-S3_UI_T4_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T5 - oven-logic](doc/ESP32-S3_UI_T5_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T6 - host/client 通信 (架构/测试)](doc/ESP32-S3_UI_T6_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T7 - host/client UX 集成](doc/ESP32-S3_UI_T7_Zusammenfassung.md)
- [开发阶段 T8 - screen_dbg_hw](doc/ESP32-S3_UI_T8_Zusammenfassung.md)
## ⚠️ 安全提示：运行期间的 USB 连接
### 背景
PowerBoard 通过基于 TRIAC 的功率级控制市电负载（230 V AC）。尽管低压部分（5 V / 3.3 V）在功能上是分离的，但仍存在**与市电部分的电气联系**，例如通过 TRIAC 栅极电路、保护二极管（PD 网络）和 EMC 结构。
ESP32 直接由 PowerBoard 供电，因此是该电气域的一部分。
### 连接 USB 时的风险
连接 USB 线缆时，**PC/笔记本电脑的 USB 地** 将直接与 **ESP32 的地** 相连。如果设备同时连接到 230 V 市电，这可能会导致以下问题：
- PC 和设备之间产生意外的**电位差**，
- **损坏 ESP32**、PowerBoard 或 PC 上的 USB 端口，
- 在不利情况下，通过 EMC 耦合或瞬态产生危险的故障电流。
即使没有测得与火线（L）或零线（N）的直接直流连接，仍可能出现**电容耦合和瞬时过压**。
### 强制性规则
**当设备连接到 230 V 市电运行时，不得连接 USB。**
### 允许的使用
仅在以下条件之一满足时才允许 USB 连接：
- 设备已完全**与市电断开**（已拔掉电源插头），或
- 使用了 **USB 隔离器**，或
- 设备通过**电气隔离电源**供电（例如隔离变压器）。
### 建议
- **仅在断电状态下**进行固件更新和调试。
- 若需在运行时调试，请**仅使用电气隔离工具**。
- 应将 ESP32 视为**内部设备电子元件**，而非 USB 安全的开发平台。
忽视这些提示可能会导致硬件损坏。标签：3D打印, ESP32, ESP32-S3, FDM, filament, filament dryer, K型热电偶, LVGL, MAX31856, silica gel, UART通信, 主机-客户端架构, 云资产清单, 固件开发, 实时处理, 客户端加密, 嵌入式系统, 工业控制, 干燥机, 开源硬件, 微控制器, 智能家居, 温控系统, 物联网, 用户界面开发, 硬件黑客, 触摸屏, 逆向工程