Review Keyboard K270 für LilyGo T-Display P4 AMOLED

Das K270-Keyboard von LilyGo ist eine Tastatur-Erweiterung speziell für das T-Display P4 von LilyGo. Die Hardware des T-Display P4 selbst habe ich bereits in diesem Artikel vorgestellt.

Wer sich nun dazu passend die ansteckbare Tastatur (passt nur ans T-Display P4) dazu kauft, kauft nicht nur eine Tastatur, sondern eine ganze Reihe von Sensoren, Funk-Modulen und Erweiterungen:

• eine 9 cm breite QWERTY Tastatur (TCA8418 Treiber) mit weißer Hintergrundbeleuchtung. Zum Vergleich: Die Tastatur des LilyGo T-Deck misst nur 6 cm.
• ein nRF 24L01 Funk-Chip für 2.4 GHz
• ein CC1101 Sub Gigahertz Funk-Chip für 433 MHz, 868 MHz usw., also Schaltdeckdosen, Garagentüröffner, Alarmanlagen etc.
• zwei zur Seite ausschwenkbare Antennen
• einen Batteriehalter hinter einer magnetischen Abdeckung für eine oder zwei 21700 Akkus, zusammen also bis zu 10'000 mAh Extra-Akku-Kapazität. Die Akkus können leider nicht über USB geladen werden.
• eine zusätzliche USB-C-Buchse, nur Ausgang, Soll: 4.8..5V, Ist bei mir: 4.5V
• einen extra Einschalter. Das T-Display P4 muss ausgeschaltet sein vor dem Zusammenstecken und wird über das K270 mit eingeschaltet.
• einen 16-Bit IO-Expander (XL9555)
• einen NFC-Reader (13.56 MHz, ST25R3916)
• außerdem im Lieferumfang: einen Pigtail-Antennenhalter für eine SMA-Antenne inkl. 2 Mini-Schrauben, eine kleine Di-Pol-Antenne abgewinkelt, eine Tocherplatine für die zwei QWIIC Ports, ein QWIIC-Kabel an Dupont female.

Zusammen mit den Funkstandards, die das T-Display-P4 bereits beherrscht, nämlich WiFi-6 mit 2.4 GHz, Bluetooth 5.3, ZigBee, Thread, Matter, LoRa (SX1262), GPS (bzw. GNSS) ist das Gespann aus P4 und K270 ein Traum für jeden Funk-Liebhaber und IT-Sicherheitsexperten.

Und wenn man sieht, dass über den OTG-Port des P4 auch schon testweise ein RTL-SDR-Dongle lief, dann merkt man: hier hat man alles, was man sich wünscht und man kann das sogar noch per USB erweitern.

Ich glaube, das P4 plus K270 stellt das dar, was man gemeinhin als ein echtes Cyberdeck bezeichnen würde: klein, mobil, mit unzähligen Funktionen.

Hardware und Anschlüsse des K270-Keyboards

Das K270-Keyboard verfügt über keinen eigenen Mikrocontroller. Die ganze Arbeit übernimmt das P4, welches über I2C mit dem K270 kommuniziert. Über die unterschiedlichen I2C-Adressen kann das P4 so die unterschiedlichen Peripherie-Chips im K270 ansteuern. Ohne das P4 ist das K270 komplett aufgeschmissen, es ist nur ein Client und das P4 ist der Master und gibt die Befehle.


Damit die Kommunikation funktioniert, muss das K270 unten in das P4 gesteckt werden. Und hier kommt leider die größte Schwäche des K270: das QWIIC-Daughterboard, welches dem K270 beiliegt und installiert werden muss.

Im Grunde ist das gut ausgetüftelt: Die langen GPIO-Pins des K270 werden von unten in das P4 gesteckt. Zwei Halte-Klammern links und rechts rasten in Aussparungen an den P4-Seiten ein und das K270 sitzt dann fest unter dem P4, bis man die seitlichen Entriegelungslaschen am K270 drückt, womit man das Duo wieder auseinander ziehen kann.

Das Problem ist: Das P4 hat zwei winzige QWIIC-Buchsen mit zwei I2C-Kanälen. Der linke QWIIC-Port belegt: SCL2 (GPIO 47), SDA2 (GPIO 48), VCC, GND und der rechte QWIIC-Port belegt SCL1 (GPIO 45), SDA1 (GPIO 46), VCC, GND. Benutzt man das P4 eigenständig, kann man über kleine QWIIC-Kabel I2C-Sensoren und mehr anschließen und abfragen. Das ist ja auch sinnvoll so.

Die Crux ist nur, dass man diese zwei I2C-Kanäle in den QWIIC-Buchsen nun zur Kommunikation mit dem K270-Keyboard braucht. Dazu hat man sich eine kleine Tochterplatine einfallen lassen, die SCL1 (GPIO 45), SDA1 (GPIO 46) und SCL2 (GPIO 47), SDA2 (GPIO 48) bereitstellt auf 4 kleinen Pads, die dann über gefederte Pogo-Pins vom K270 abgegriffen werden sollen.

Die gesamte Tochterplatine ist nur 14 mm breit und keine 4 mm hoch. Auf der Unterseite sind zwei kleine Stecker angelötet, die genau in jeweils die erster zwei Pins von links der QWIIC-Buchsen müssen. Die Pins in den QWIIC-Buchsen haben einen Abstand von nur einem Millimeter und die Pins selbst sind sehr dünn und verbiegen sehr schnell. Wer hier nicht super vorsichtig ist und mit Pinzette und Lupe arbeitet, verbiegt sich leicht die Pins und hat dann keinen richtigen Kontakt zwischen P4 und K270 und das Keyboard scheint tot zu sein. Dazu kommt, dass man nicht genau sieht, was man tut, weil einem die Tochterplatine beim Einstecken die Sicht raubt.

Ich selbst bin erst nach tagelangem Herumprobieren dahinter gekommen, dass bei meinem Exemplar der Tochterplatine der Abstand zwischen den angelöteten Buchsen geringfügig nicht passte. Das waren zwar nur ca. 0.2mm, aber das führte immer wieder dazu, dass ein Pin (ohne dass ich das sehen konnte) neben die Buchse anstatt in das Loch in der Buchse rutschte. Erst als ich den besagten Pin im QWICC-Port etwas schief bog, flutsche er wie angedacht in die Buchse hinein und die I2C-Kommunikation funktionierte.

Erschwerend kommt hinzu, dass die Pogo-Pins runde Enden haben und die Solder-Blobs, also Lötstellen auf der Tochterplatine auch rund sind. Da kann auch schnell mal was abrutschen und daneben greifen. Insgesamt halte ich die Lösung mit der Tochterplatine und den Pogo-Pins für sehr fummelig, unausgereift und nicht sonderlich zuverlässig. Wer mit der Standard-Testsoftware von LilyGo also eine Fehlermeldung "xl9555 init fail" und weiterer dieser Art bekommt, sollte sich einmal die Tochterplatine ganz ganz genau anschauen.

Die langen GPIO-Pins haben übrigens die folgende Belegung:

Akkus für das K270

Beim K270 werden keine passenden 21700-Akkus mitgeliefert. Diese muss man sich anderweitig selbst besorgen. Das K270 funktioniert auch mit nur einem eingelegten Akku. Oder man packt zwei Akkus hinter die magnetische Schnapp-Abdeckung für die volle Kapazität. Die Magneten in der Abdeckung sind übrigens stark genug. Es besteht keine Gefahr, dass man die aus Versehen verliert.

Zum Einsatz kommen wie gesagt 21700 Akkus. Die sind bei besseren Taschenlampen heutzutage üblich und habe Kapazitäten von 5000 mAh oder noch mehr. Mit zwei Akkus hat man also seine kleine 10'000 mAh Powerbank dabei.


Es werden ja keine Akkus mitgeliefert. Und da ich keine 21700-Zellen hier hatte, habe ich ein wenig getrickst. Denn auch die etwas kleineren 18650-Zellen passen hinein, allerdings brauchen sie eine kleine Verlängerung, die ich mittels eines angeklickten Neodym-Magneten realisiert habe.

K270 GPIO Pinout

Das Pinout des K270 hat LilyGo in folgender Grafik so schön dargestellt, dass ich einfach darauf verweisen möchte:

Lieferumfang

Wieder kommt die Hardware wie von LilyGo inzwischen gewöhnt sehr gut verpackt in einem Plastik Hard Case mit reichlich Polster-Schaum an, so dass dem edlen Teil nichts geschehen kann.

Im Lieferumfang enthalten sind neben der Tastatur selbst: einen Pigtail-Antennenhalter für eine SMA-Antenne inkl. 2 Mini-Schrauben, eine kleine Di-Pol-Antenne abgewinkelt, eine Tochterplatine für die zwei QWIIC Ports, ein QWIIC-Kabel an Dupont female, wohl zum Flashen der C6-Firmware. Zudem liegt eine weitere Antenne mit MMCX Anschluss bei, die auf MMCX1 oder MMCX2 passt. Wie die Antenne abgestimmt ist, weiß ich nicht. Eigentlich scheint mir das eine Doppel-Di-Pol-Antenne zu sein, vielleicht für 2.4 GHz und 868 MHz gleichzeitig.

Für MMCX gibt es aber auch Adapter nachzukaufen, die man dann einfach einstecken und darauf eine SMA-Antenne schrauben kann. Sogenannte "MMCX zu SMA Adapter". Und es gibt das ganze auch mit ein bisschen Kabel dran, ein sogenannter Pig-Tail-Adapter, oder genauer ein MMCX zu SMA Pigtail. So ein Pig-Tail Adapter liegt dem K270 Keyboard bei samt einer passenden Halterung. Man braucht dann nur noch eine SMA-Antenne zum Aufschrauben. Warum der Antennen-Adapter nicht schon dem P4 selbst beiliegt, erschließt sich mir nicht ganz.

Anwendungszwecke und Einsatzgebiete

Das LilyGo P4 plus K270 Gespann ist ein wirklicher Tausendsassa. Allerdings ist die Firmware von LilyGo noch in der Entwicklung und die hier genannten Anwendungsideen entbehren vielfach noch der passenden Firmware, damit man das Cyberdeck auch richtig produktiv einsetzen kann. Da das T-Display P4 aber solch ein interessantes Produkt ist, haben einige Entwickler in der Community schon begonnen - größtenteils kostenlose - Firmware dafür zu entwickeln. Sobald ich von Firmwares erfahre, die zum praktischen Einsatz taugen, werde ich sie in separaten Artikeln oder Videos vorstellen.

Das T-Display P4 inkl. Tastatur sehe ich folgendermaßen sinnvoll eingesetzt:

• als Meshtastic oder Meshcore oder LoRaWAN-Client: Die größere Tastatur als beim LilyGo T-Deck, der höher ausflösende und besser reagierende Bildschirm und natürlich dem eingebauten Semtech SX1262 LoRa Chip macht es zu einem tollen Begleiter für solche Aufgaben. Auch die große Akku-Kapazität von bis zu über 10'000 mAh trägt dazu bei. Allerdings ist das Gespann nicht so klein wie andere Meshtastic-Geräte.
• Als mobiles Gerät zur Überprüfung von Funk-Sicherheit als IT-Security-Engineer. Es können zahlreiche Funkstandards benutzt werden (siehe oben). Damit lassen sich WLAN (WiFi 6 2.4 GHz), Bluetooth, Funktastaturen, Drohnenfernsteuerungen, Alarmanlagen, Funkklingeln, Funksteckdosen, Garagentüröffner, KFz-Schließsysteme, Wetterstationen, NFC-Zugangssysteme und allerlei mehr auf ihre Sicherheit überprüfen. Im Gegensatz zum zum Beispiel Flipper Zero hat der P4 einen Ethernet-Port, dafür allerdings kein Infrarot oder 125 kHz RFID/NFC. Außerdem ist beim Flipper Zero die Software bereits weiter entwickelt.
• Ein kleines Terminal zum seriellen Monitoring oder mit Kommandozeile wäre auch ein Anwendungsfeld. Für Telnet/SSH, als Netzwerkmonitor oder auch zur Darstellung von Webseiten
• Auch ohne Tastatur gibt das T-Display P4 bestimmt auch ein gutes Navigationsgerät (samt Notfallfunk Meshtastic/Meshcore) ab, zum Beispiel beim Wandern oder fürs Geocaching. Der leistungsfähige Prozessor sollte kein Problem damit haben, die Karten zu berechnen und anzuzeigen, deren Daten auf µSD gespeichert sind.
• Mobiles Home-Assistant-/IoT-Bediengerät: Per Touch könnte man alle Smart Home Geräte im Haus steuern, die einen Funk-Standard des P4 + K270 erfüllen, etwa Licht, Steckdosen, Heizung, Wetterstation, Rollläden, MQTT, Home Assistant, Sensoren. Evtl sogar über Sprachkommandos. Der P4 hat ein eingebautes Mikrofon und der P4 sollte das leistungsmäßig schaffen.
• Tragbares Messgerät: im Grunde genommen lassen sich alle Werte anzeigen, die ein externer Sensor liefert. Das nutzt aber eigentlich nur den Bildschirm und unterfordert den ESP32-P4
• Kamera-Logger / Time-Lapse: Man könnte auch die eingebaute Kamera mit fester Brennweite zum Fotografieren von Pflanzen, Tieren usw. in festen Abständen, vielleicht jede Stunde hernehmen und das auf der µSD-Karte speichern. Und parallel dazu über einen Sensor ermittelte Temperatur, Luftfeuchtigkeit etc. aufzeichnen.
• Audio-Rekorder / MP3-Player: da das P4 über einen anständigen Lautsprecher und außerdem über ein Mikrofon verfügt, lassen sich Dinge wie eine Diktierfunktion, Web-Radio oder MP3-Player realisieren.
• Modellbau-Fernsteuerung: Der nRF24L01 kommt auch gerne in Funkfernsteuerungen, z. B. für Drohnen zum Einsatz. Das könnte auch das T-Display P4 übernehmen und dabei z. B. die Entfernung zur Drohne (Unterschied P4-GPS zu Drohnen-GPS) berechnen.

Videos

Und natürlich habe ich euch wieder eine kleines Video gemacht, dass das Gespann aus T-Display P4 und K270 Keyboard zeigt, inklusive Vorführung der LilyGo-eigenen Test-Firmware:

Firmwares

In Sachen Meshcore-Firmwares hat sich schon einiges getan und es sind einige Entwickler dabei, hier Firmware zu entwickeln. Über den Stand der Beta-Firmware von Launcher, MECK-P4 für Meshcore und Wadamesh für Meshcore hier in diesem Video:

Weiterlesen...

Wer es noch nicht getan hat, sollte (eigentlich vor diesem Artikel) unbedingt noch einen Blick auf das T-Display P4 selbst werfen:

• Vorstellung der Hardware des LilyGo T-Display P4 AMOLED

Wie das Flashen der LilyGo Firmware für LilyGo T-Display P4 AMOLED mit Keyboard K270 geht, könnt ihr hier nachlesen.

Das P-Display P4 ist nichts für dich, zu groß oder zu teuer? Vielleicht findest du in meinen beiden anderen T-Display-Reviews ja das richtige:

• Vorstellung des LilyGo T-Display-S3 mit Gehäuse und ST7789 LCD (ohne Touch)
• Vorstellung des LilyGo T-Encoder Pro mit hochauflösendem AMOLED und Drehring

Wenn du dich für Meshtastic bzw. Meshcore-Endgeräte interessierst, solltest du unbedingt auch mal in den LoRa-Meshtastic/Meshcore Gerätevergleich: Die große Vergleichstabelle reinschauen.

Quellen, Literaturverweise und weiterführende Links