# keypatch

Keypatch basieren auf einem WEMOS D1 mini und einem PCF8575 IO Erweiterungen 

24 RJ45 Ports sind jeweils über 2 Adern codiert. Wenn ein Kabel mit der richtigen Codierung eingesteckt wird, wird eine LED auf einem NeoPixel über dem jeweiligen Port grün, bei fehlendem oder falschem Kabel rot.


## Hardware

### 1. Hauptplatine (Wemos D1 mini + NeoPixel)
- Wemos D1 mini (ESP8266)
- Anschluss für PCF8575 Module
    - D1 SCL + 10k PullUp
    - D2 SDA + 10k PullUp
- Anschluss für NeoPixel-Strip:
    - D6 → NeoPixel DIN (330 Ω in Serie)
    - 5V Versorgung + 1000 µF Elko nahe LED-Streifen
- Backbone-Header (5 Pins): **3V3, GND, SCL, SDA, INT**

### 2. PCF8575-Module
- PCF8575 Modul (2,5–5,5 V)
- I²C-Pins (SCL, SDA) mit Hauptplatine verbunden
- IOs schalten gegen GND

### 3. Adressierung
Die Adressen der Module werden per **A0/A1/A2 Jumper** gesetzt:  
- Modul A  `0x20` (A0=0,A1=0,A2=0)  
- Modul B  `0x21` (A0=1,A1=0,A2=0)  


Codierung der Ports:

| Port | PinA | PinB | KabelA      | KabelB     | PCF       |
|------|------|------|-------------|------------|-----------|
| 1    | 1    | 2    | weiß-orange | orange     | 0x21-P00  |
| 2    | 1    | 3    | weiß-orange | weiß-grün  | 0x21-P01  |
| 3    | 1    | 4    | weiß-orange | blau       | 0x21-P02  |
| 4    | 1    | 5    | weiß-orange | weiß-blau  | 0x21-P03  |
| 5    | 1    | 6    | weiß-orange | grün       | 0x21-P04  |
| 6    | 1    | 7    | weiß-orange | weiß-braun | 0x21-P05  |
| 7    | 1    | 8    | weiß-orange | braun      | 0x21-P06  |
| 8    | 2    | 3    | orange      | weiß-grün  | 0x21-P07  |
| 9    | 2    | 4    | orange      | blau       | 0x21-P10  |
| 10   | 2    | 5    | orange      | weiß-blau  | 0x21-P11  |
| 11   | 2    | 6    | orange      | grün       | 0x21-P12  |
| 12   | 2    | 7    | orange      | weiß-braun | 0x21-P13  |
| 13   | 2    | 8    | orange      | braun      | 0x21-P14  |
| 14   | 3    | 4    | weiß-grün   | blau       | 0x21-P15  |
| 15   | 3    | 5    | weiß-grün   | weiß-blau  | 0x21-P16  |
| 16   | 3    | 6    | weiß-grün   | grün       | 0x21-P17  |
| 17   | 3    | 7    | weiß-grün   | weiß-braun | 0x22-P00  |
| 18   | 3    | 8    | weiß-grün   | braun      | 0x22-P01  |
| 19   | 4    | 5    | blau        | weiß-blau  | 0x22-P02  |
| 20   | 4    | 6    | blau        | grün       | 0x22-P03  |
| 21   | 4    | 7    | blau        | weiß-braun | 0x22-P04  |
| 22   | 4    | 8    | blau        | braun      | 0x22-P05  |
| 23   | 5    | 6    | weiß-blau   | grün       | 0x22-P06  |
| 24   | 5    | 7    | weiß-blau   | weiß-braun | 0x22-P07  |

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## Software-Features

### 🌐 Webserver & Benutzeroberfläche

Das System stellt einen vollständig konfigurierbaren Webserver bereit mit folgenden Seiten:

- **Dashboard** (`/`) — Übersicht und Kontrolzentrum
- **Admin-Panel** (`/admin`) — Systeminfo und Verwaltungsfunktionen
- **Dateisystem-Manager** (`/fs.html`) — Upload, Download und Verwaltung von Dateien auf der SD
- **Port-Konfiguration** (`/portconfig`) — Konfigurieren und Benennen der 16 RJ45-Ports

### 🔌 Port Management & LED-Anzeige

**Automatische Portüberwachung:**
- Echtzeit-Überwachung aller 16 Ports via PCF8575 IO-Expander
- Automatische Erkennung von korrekten/fehlerhaften Kabelverbindungen
- Polling-Zyklus alle ~50ms

**NeoPixel LED-Codierung:**
- **Grün**: Port-Zustand korrekt (Kabel richtig eingesteckt)
- **Rot (blinkend)**: Port-Zustand falsch (Kabel falsch oder nicht eingesteckt)
- **Aus**: Port ist deaktiviert

**Port-Konfiguration:**
- Individuelle Benennung jedes Ports möglich
- Aktivieren/Deaktivieren von Ports
- Persistente Speicherung der Konfiguration in `portconfig.json`

### 📡 WiFi & Netzwerkverbindung

**Hauptmodi:**
1. **Station-Modus** — Verbindung zu bestehendem WiFi-Netzwerk
2. **Soft-AP Modus (Captive Portal)** — Fallback-Konfigurationsmodus mit SSID `EspConfig`

**Automatische Verbindungsverwaltung:**
- Timeout nach 30 Sekunden bei fehlgeschlagener Verbindung
- Automatischer Fallback zur Soft-AP (Captive Portal)
- Auto-Reconnect alle 5 Minuten
- LED-Rückmeldung: Blinken während Verbindungsaufbau, leuchten im AP-Modus

**Captive Portal:**
- Automatische Umleitung auf Konfigurationsseite
- Sicheres Speichern von WiFi-Credentials (XOR-Verschlüsselte Speicherung in `/wifi.dat`)
- Validierung: Passwort 8-64 Zeichen erforderlich

### 💾 Dateisystem (LittleFS)

**Funktionen:**
- Upload von Dateien (Drag & Drop, Mehrfach)
- Löschen von Dateien und Ordnern (rekursiv)
- Erstellen neuer Ordner
- Speicherübersicht (genutzt/verfügbar/gesamt)
- Formatierung des gesamten Filesystems möglich

**Sortierung:**
- Nach Dateiname (A-Z)
- Nach Dateigröße

**Vordefinierte HTML-Assets:**
Alle HTML/CSS-Dateien sind ins Filesystem eingebunden und können über die Web-UI verwaltet werden:
- `index.html` — Dashboard
- `admin.html` — Admin-Panel
- `fs.html` — Dateisystem-Manager
- `portconfig.html` — Port-Konfiguration
- `style.css` — Styling

### ⚙️ Admin & System-Funktionen

**Systemübersicht:**
- Live-Laufzeit (Tage, Stunden, Minuten, Sekunden)
- WiFi-Signalstärke (RSSI in dBm)
- Heap-Speicher und Fragmentierung
- Flash-Speicher (Größe, Mode, Speed)
- CPU-Frequenz
- Reset-Grund
- Sketch-Build-Zeit
- ESP Core und SDK Version

**Systemfunktionen:**
- **WiFi-Reconnect** — Manuelle Neuverbindung zum Netzwerk
- **ESP-Restart** — Neustart des Gerätes
- **OTA-Updates** — Wireless Sketch-Updates über Arduino IDE oder PlatformIO

### 🔗 REST-API Endpoints

**Admin-Informationen:**
- `GET /admin/renew` — Laufzeit und WiFi-Signal
- `GET /admin/once` — Detaillierte Systeminfo

**Port-Verwaltung:**
- `GET /portconfig/data` — Konfiguration aller 16 Ports (JSON)
- `POST /portconfig` — Speichern von Port-Namen und Enable-Status
- `GET /status/data` — Live-Status aller Ports (Name, Enable, aktueller Zustand)

**Dateisystem:**
- `POST /upload` — Datei-Upload
- `GET /format` — Filesystem formatieren

**Netzwerk:**
- `GET /reconnect` — WiFi-Reconnect triggern

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## Technische Architektur

### Hardware-Kommunikation

**I2C-Bus (Datenleitung D1/D2):**
- PCF8575 IO-Expander @ Adresse 0x21
- Boot-Scan aller I2C-Adressen

**GPIO/Schnittstellen:**
- D6 — NeoPixel DIN (16 RGB-LEDs, 800 kHz)
- D1 — I2C SCL (mit 10kΩ PullUp)
- D2 — I2C SDA (mit 10kΩ PullUp)

**Serielle Schnittstelle:**
- Baudrate: 115200
- Umfangreiches Debug-Output für Troubleshooting

### Code-Organisation

Das Projekt ist in 7 Arduino-Tabs organisiert:
- `KeyPatch.ino` — Hauptsketch und Setup
- `Connect.ino` — WiFi-Management und Verbindungslogik
- `Webserver.ino` — HTTP-Endpoints und Web-UI
- `Admin.ino` — Adminpanel und Systeminfo
- `LittleFS.ino` — Dateisystem-Verwaltung
- `NeoPixelHandler.ino` — LED-Steuerung und Farb-Codierung
- `Config.ino` — Port-Konfiguration und Persistierung

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