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# RS485 → Pharos LPC 灯光控制项目总结
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日期：2026-10-09（2026-10-10 更新：**LPC 自治架构**——照度采集+闭环移入 LPC Lua，Ubuntu 只做监控/记录）
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状态：✅ 全部验证通过（LPC 自治闭环实测收敛 484 Lux≈目标 500；网页控制台 v3 回归全过：FX/SC/BRT 经 HTTP 触发器下发、联动开关切换 lux_link_on、历史曲线含 LPC lux）
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## LPC 自治架构（2026-10-10）
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- 传感器、LPC 串口、Ubuntu USB-485 同一条 RS485 总线；LPC 串口改 **RS485/4800/8N1** 后由 LPC 独占主机轮询，Ubuntu 串口命令链路废弃
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- 新增触发器：**#14 LuxPoll**（Real Time 高级掩码每秒）→ Output Serial hex `02030002000265F8`（Modbus 读地址 2 输入寄存器 0x0002，32 位 lux）；**#15 LuxIn**（Serial Input，Hex 匹配 `020304<4c><2c>`，`<4c>` 捕获 32 位 lux 到变量 1，`<2c>` 吞 CRC）→ `lpc_modbus_lux.lua`（`lux_value=lux` 全局暴露 + `lux_link_on` 开关 + `lux_poll_s` 调节间隔闸门 + `lux_fade` 渐变 + **自适应模型闭环**：在线辨识 k=Δlux/Δlevel（EMA、限 100~10000、限幅时不采样），步长 `err/k` 一步到位、上限 20%，误差变号减半防震荡，基准亮度 `lux_cur_level` 累加避免硬件量化吞小步长、偏差>5% 重同步；替代旧 P 调节 GAIN 0.3/最小步长 2% 的死区极限环）；**#16/#17 LuxLinkOn/Off**（ASCII `LLON`/`LLOFF`）；**#18 LuxFadeSet**（`FAD=<4d>`，0.1s 单位→`lux_fade`）/ **#19 LuxPeriodSet**（`PER=<4d>` 1~60→`lux_poll_s`）/ **#20 LuxDeadbandSet**（`DBD=<4d>` 1~1000→`lux_deadband`，默认 1 Lux），均可 HTTP `?num=N&var=V` 触发
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- **注意**：LPC Lua 直接调 `os.time()` 会中断脚本（无报错日志），须 `pcall(function() return os.time() end)` 兜底（失败退化为计数分频）
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- lux 对外暴露用 **Lua 全局变量 + `GET /api/lua?variables=lux_value`**（`set_text_slot` 在 Lua 不可用；text slot 仅 HTTP PUT/GET）
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- HTTP 触发器带参：`POST /api/trigger?num=N&var=V`（实测 #9 var=600→lux_target=600）
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- 网页控制台 v3：`/send` 改 `POST /api/trigger`（BRT→#2、LUX→#8、LXT→#9、LX2→#10、FX→#11、SC→#12），`/luxlink` 改 #16/#17 + 读 `lux_link_on`/`lux_value`，采样器不再碰串口；`lux_sync.py`/`poll_lux.py` 停用（避免双主机抢总线）
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- 实测：上传后 T1 重启，lux 0→（升光）→饱和回落→收敛 484 Lux（死区内），level 稳定 100%；LLON/LLOFF HTTP 切换正常
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## 系统架构
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照度传感器(地址2) ─┐
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发送方（PC/ESP32）─┼─ RS485 总线（4800 8N1，2026-10-10 起）──> Pharos LPC 0140650 (192.168.58.109)
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Ubuntu USB-485 ────┘ （LPC 为主机每秒轮询传感器；ASCII 命令帧仍可用）
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│ Serial Input 触发器 + Quick Script (Lua)
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├─> get_group(0):set_master_intensity() → "All Fixtures" 组
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└─> 32 × Generic Conventional 8 bit 灯具 → DMX universe 1 通道 1~32
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## Patch（2026-10-09 新增）
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- Layout 1：32 个 `Generic > Conventional 8 bit` 灯具（8 列 × 4 行），自动归入组 `All Conventional 8 bit`
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- Patch：灯具 1~32 → DMX universe 1 通道 1~32（`dmx:1:N`），Controller 2 占用 32/512
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- 调光粒度：Group 0 `All Fixtures` 的 master_intensity 作为总调光作用于全部 32 通道（现有 BRT/LUX/LX2 脚本无需修改）
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- **eDMX Pass-Through 已改为 None**（本地模式）：实测直通优先级高于本地输出（外部源发黑场时本地 255 也出不来，通道显示 `=0`），二者无法叠加，只能二选一；如需恢复直通：Patch 视图 → DMX universe 1 → eDMX Pass-Through 下拉选 `1: ArtNet In`
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- **灯具强度来源**：组 master_intensity 只是缩放系数，灯具自身 intensity 须由 Timeline/Override 提供；当前用 `PUT /api/override {"target":"group","num":0,"intensity":255}` 拉满。注意 **Upload 会清空 Override**，上传后需重新下发
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- 输出回读：`GET /api/output?universe=dmx:1`（`"0"`=已patch，`"=0"`=外部直通，`"!255"`=override）
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- `/api/fixtures` 现返回 32 个灯具；`/api/group` 返回 `All Fixtures`(num 0) + `All Conventional 8 bit`
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- GUI 操作要点：Patch 视图从左侧灯具树**拖拽**灯具到通道网格格子即完成 Patch（点击/双击格子无效）
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## 通信协议（ASCII 帧，`\n` 结尾）
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| 帧格式 | 含义 | LPC 触发器 |
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| `BRT=NNN` | 手动亮度 0~100%（3 位补零） | #2 |
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| `LUX=NNNNNN` | 实测照度 0~200000 Lux（6 位补零）→ 闭环自动调光 | #8 Lux Auto Dim |
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| `LXT=NNNNNN` | 设定目标照度（默认 500 Lux，全局变量 `lux_target`） | #9 Lux Target Set |
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| `LX2=NNNNNN` | 照度→亮度对数映射（指示模式，灯=照度计）：`level=log(lux+1)/log(200001)`，0.5s 渐变 | #10 Lux Display Map |
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| `FX=NN` | 灯光效果 01~04 → 启动 Timeline N（2 位数字） | #11 FXSelect |
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| `SC=NN` | 场景 01~04 → 释放全部 Timeline + 组 Override 静态亮度（2 位数字） | #12 SC Select |
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## FX/SC 效果与场景（2026-10-09 新增）
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- **Timeline（FX）**：T1 常亮（White 0-30s 直出 255）；T2 呼吸（4 个 White 块 0-8/8-16/16-24/24-30s，Fade 4/Release 4，末块 3/3）；T3 闪烁（White 0-30s，Shape=Square，Base 0 / Size 255 / Period 1s）；T4 缓变（White 0-30s，Fade 15/Release 15）
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- **场景（SC）**：SC=01 全亮 255 / 02 半亮 128 / 03 微亮 26 / 04 全灭 0，由 `get_group_override(0):set_intensity(level, 1.0)` 实现（0-255 整数）
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- **互斥逻辑**：FX 脚本先 `get_group_override(0):clear(1.0)` 再 `get_timeline(n):start_release_others()`；SC 脚本先 `release()` 全部 4 条 Timeline 再设 Override，避免互相遮蔽
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- **循环播放（2026-10-10 修复）**：Timeline 播完 Length 默认 released（灯灭）。工具栏 Loop 按钮（x=358，标尺末端出循环标记）已开启但实测对控制器不生效；实际靠触发器 **#13 FXLoop**（Timeline Ended, Any → `get_timeline(tv.integer):start()`）重启实现无限循环。SC 的 release() 属 Timeline Released，不会触发 FXLoop 误重启。实测 FX=01 两次跨过 30s 边界 pos 回绕、state 恒 running、onstage 恒 true
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- **照度叠加不变**：BRT/LUX/LX2 仍写 Group 0 master_intensity，作为总调光系数乘在 Timeline/Override 基础亮度之上
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- Timeline GUI 操作要点：**双击右侧 Built-in 面板效果进入放置模式（画布蓝框），再单击画布空白处提交**（拖拽不可靠；落在已有块上会被拒绝）；块只在选中时渲染；后块紧邻时前块 Release 字段锁定置灰（需在放置后块之前设好 Release）；Ctrl+C/V 复制块无效
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LX2 映射对照：1 Lux→6% / 10→19% / 100→38% / 500→51% / 1k→57% / 10k→75% / 100k→94% / 200k→100%（与 LUX 闭环相互独立，后到的帧生效）
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闭环调光参数：死区 ±50 Lux，步进 = |误差|/目标 × 0.3（限幅 2%~20%），亮度限幅 5%~100%，1 秒渐变。
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## 成果文件清单
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### Windows 侧 `C:\Users\tonycao\work\lpc-rs485\`
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| 文件 | 说明 |
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| `rs485_verification_plan.md` | 设计/验证文档（含实测结论、通配符语法、API 要点） |
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| `SETUP.md` | 搭建步骤说明（硬件接线 / Designer 项目 / Timeline / 触发器 / Ubuntu 部署） |
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| `USAGE.md` | 使用说明（协议命令表 / 发送方式 / API 查询 / 常见问题） |
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| `TEST_REPORT.md` | 功能测试报告（50 项全部通过，含 FX/SC 现场回归取证） |
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| `SUMMARY.md` | 本文档 |
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| `lpc_serial_brt.lua` | LPC 触发器 #2 脚本：BRT 手动亮度 |
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| `lpc_serial_lux.lua` | LPC 触发器 #8 脚本：LUX 闭环自动调光 |
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| `lpc_serial_lxt.lua` | LPC 触发器 #9 脚本：LXT 设目标照度 |
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| `lpc_serial_lx2.lua` | LPC 触发器 #10 脚本：LX2 照度→亮度对数映射 |
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| `lpc_serial_fx.lua` | LPC 触发器 #11 脚本：FX 效果选择（清 Override + 启 Timeline N） |
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| `lpc_serial_sc.lua` | LPC 触发器 #12 脚本：SC 场景选择（释放 Timeline + Override 亮度预设） |
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| `lpc_fxloop.lua` | LPC 触发器 #13 脚本：Timeline Ended → 重启该时间线（FX 循环播放） |
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| `lpc_modbus_lux.lua` | LPC 触发器 #15 脚本：Modbus 照度闭环（复用 #8 逻辑 + `lux_value` 全局暴露 + `lux_link_on` 开关） |
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| `lpc_web.py` | 网页控制台 v3（部署于 Ubuntu `~/rs485-lpc/`，http://192.168.58.7:8090）：实时状态 + FX/SC/BRT（HTTP 触发器）+ 联动开关（#16/#17）+ 48h 历史曲线（30s 采样 LPC API，存 `history.jsonl`） |
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| `lx2_test.sh` | LX2 映射回归（8 档照度→亮度对照，PASS=8） |
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| `loop_test.sh` | BRT 闭环回归（5 项，PASS=5） |
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| `lux_test.sh` | 照度闭环回归（7 项：死区/降光/升光/上下限幅，PASS=7） |
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| `api_smoke.sh` | LPC HTTP API 冒烟测试 |
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| `test_rs485.py` | Ubuntu 串口收发工具（`-l/-p/-b/-s/-w/-i`） |
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| `Test-Rs485.ps1` | Windows 串口自收发测试 |
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| `Verify-Rs485.ps1` | 离线 S1~S4 验证脚本（16/16 PASS，需 UTF-8 BOM） |
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| `ui.ps1` | Designer 2 GUI 自动化（点击/双击/右键/拖拽/SendKeys/截图/窗口最大化） |
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| `Run-Remote.ps1` | Posh-SSH 远程执行（Ubuntu 192.168.58.7） |
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| `Get-Remote.ps1` | Posh-SSH SFTP 下载 |
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### Designer 2 项目
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| 文件 | 说明 |
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| `0140650.pd2`（本目录） | 项目文件（触发器 #1/#2/#8-#20 含 LuxPoll/LuxIn/LuxLinkOn/Off/LuxFadeSet/LuxPeriodSet/LuxDeadbandSet + 4 条 Loop Timeline，串口 RS485 4800 8N1），已上传 LPC（2026-10-10 19:56 归档） |
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### 参考文档 `docs\`
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| 文件 | 说明 |
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| `renke-illuminance-485-200k-manual.pdf` | 仁科光照度变送器（485 型 20w）使用说明书 |
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| `modbus-illuminance-packet-formats.md` | 仁科/耘农 Modbus 帧格式实测笔记 |
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### Ubuntu 侧（192.168.58.7，USB-485 = `/dev/ttyUSB0`）
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| 路径 | 说明 |
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| `~/rs485-lpc/loop_test.sh` | BRT 回归（与 Windows 侧同步） |
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| `~/rs485-lpc/lux_test.sh` | 照度闭环回归（已部署，7/7 PASS） |
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| `~/rs485-lpc/api_smoke.sh` | LPC HTTP API 冒烟测试 |
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| `~/rs485-lpc_test_rs485.py` | 串口发送工具 |
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## 验证记录
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- 2026-10-09 离线 S1~S4：16/16 PASS
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- 2026-10-09 BRT 闭环：5/5 PASS（100/0/50/80/25）
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- 2026-10-09 LUX 闭环回归：死区 / 超目标降光 / 欠目标升光 / 上下限限幅 全部通过（lux_test.sh 7/7 PASS）
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- 2026-10-09 LX2 照度指示映射：8 档对数映射全过（lx2_test.sh 8/8 PASS）
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- 2026-10-09 Patch 32 通道（DMX 1~32）并 Upload；回归抽测 BRT=050→level 50、BRT=000→level 0 通过
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- 2026-10-09 FX/SC：FX=01 常亮 255（T1 running）/ FX=02 呼吸（255→202 渐变）/ FX=03 闪烁（255/0 交替）/ FX=04 缓变（39→75→110 缓升）；SC=02→128 / SC=04→0（Override 生效、Timeline 释放）；FX 与 SC 互斥切换正常
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- 2026-10-10 FX 循环修复：发现 FX 播完 30s 即 released 灯灭；Loop 工具栏按钮单独开启无效，加触发器 #13 FXLoop（Timeline Ended 重启）后实测 FX=01 连续 2 个循环 pos 回绕（29500→1550→…→27980→20）输出不掉 0；FX=02 跨 30s 仍 running；SC=04 释放后 35s 保持 released 无误重启
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- 2026-10-10 照度功能验证：传感器在线（Modbus 地址 2 @4800，实测 26 Lux）；手动 LUX 闭环升/降/死区正常（LUX=10→level 50→70，LUX=10000→50，LUX=500 死区不动）；LX2=10→level≈20；lux_sync.py 端到端 26 Lux → BRT=73 → group level=73 → 输出随动
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- 2026-10-10 LPC 自治改造：触发器 #14（每秒 Modbus 轮询）+#15（hex 通配符捕获+Lua 闭环）+#16/#17（联动开关）建成并上传；LPC 日志确认 #14 Matched 207 次 / #15 Captured 2 variables 244 次；闭环实测 lux 0→饱和→收敛 484（目标 500±50 死区），`/api/lua?variables=lux_value` 实时可读；HTTP 带参触发（`?num=9&var=600`）验证通过；网页控制台 v3 回归：FX=02→T2 running、BRT=060→level 60、luxlink off/on→lux_link_on false/true、history 采样含 LPC lux=479
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## 关键技术结论（官方文档未载）
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1. **串行通配符语法**：`<3d>` = 恰好 3 位数字（数字在前，类型 `[cCdDxXsS]`）；`?` `*` `#` `%` 均为普通字符
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2. **Designer 2 触发变量**：`get_trigger_variable(1)`（v1 的 `variable[1]` 已废弃）
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3. **组亮度 API**：`get_group(n):set_master_intensity(level[, fade])`，读当前值用 `grp.master_intensity_level.integer / .range`
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4. **LPC HTTP API 免认证**：`GET /api/group`（`level` 字段回读）、`/api/trigger`、`/api/log`
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5. **LPC 自治照度闭环（2026-10-10）**：Serial Input hex 匹配串支持通配符 `<4c>`（捕获 32 位）/`<2c>`（吞 16 位 CRC）；Real Time 触发器高级掩码秒级分辨率可每秒触发 Output Serial 静态 hex 帧（Modbus 轮询）；lux 经 Lua 全局变量 + `GET /api/lua?variables=` 暴露（`set_text_slot` 非 Lua 函数）；HTTP 触发器带参 `POST /api/trigger?num=N&var=V`。**GUI 自动化**：Serial Input/Output 的 String 框逐键输 `<` 不进（中文布局/过滤），须 Set-Clipboard + ^v 粘贴；Upload 对话框须先点选设备行再点 Upload All
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6. **Timeline 循环（2026-10-10）**：工具栏三个易混按钮——Hold At End（→|）、Loop（↻ 单环，运行时循环）、Enable Looping（↻ 两点，仅编辑器仿真，不上传）。实测 Loop 按钮开启（标尺末端有循环标记、保存、上传）后控制器仍在 Length 处 released；可靠方案是 **Timeline Ended 触发器 + `tl:start()`**（Timeline Ended/Started/Released 在 Timeline=Any 时把时间线号捕获到变量 1；Ended 不在 Hold 时触发，Released 是独立类型，SC 释放不会误触发）。本地帮助：`C:\Program Files\Pharos Controls\Designer 2\help\content\help\reference\timeline\working with timelines.htm`
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## 仁科照度计参考（esp32-voice 项目）
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- 大量程 0~200000 Lux 型：32 位寄存器对 0x0002(hi)/0x0003(lo)，单位 1 Lux
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- ESP32 侧实现：`src/config.rs`（MODBUS_ILLUMINANCE_REG=0x0002, COUNT=2）、`src/modbus/master.rs` `poll_illuminance()`
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- 文档：esp32-voice `docs/` 原件；本项目 `docs/` 已归档副本（20w 说明书 PDF + 帧格式笔记）
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