Fatti
Il ricorrente ([X.] ) ha commesso tra il febbraio 2009 e il 25 novembre 2014 diversi atti sessuali ai danni del figliastro [A.] (nato nel 2002) nonché diverse aggressioni sessuali nei confronti della figliastra [B.] (nata nel 2003), all'epoca di nove anni. Ha documentato in parte i fatti con 390 fotografie e 22 filmati, ne ha diffuso una parte su Internet, ha scaricato una grande quantità di materiale pedopornografico e ha mostrato a [A.] rappresentazioni pornografiche.
Il Tribunale distrettuale di Lenzburg ha riconosciuto il ricorrente colpevole, il 30 marzo 2017, di più atti sessuali con fanciulli, più tentate violenze carnali, più coazioni sessuali, parzialmente tentate, più atti sessuali con persone dipendenti, più casi di pornografia e di un reato contro la legge sul diritto d'autore, e lo ha condannato a otto anni di pena detentiva e a 100 aliquote giornaliere di pena pecuniaria di fr. 20.--. Sono stati imputati la carcerazione preventiva (99 giorni), le misure sostitutive (66 giorni), la detenzione di sicurezza (8 giorni) e l'esecuzione anticipata della pena (97 giorni).
La Corte suprema del Cantone Argovia ha assolto il ricorrente, il 3 novembre 2017, da diverse imputazioni, accogliendo parzialmente l'appello, e lo ha condannato per i verdetti di colpevolezza non impugnati a sette anni di pena detentiva, confermando l'imputazione complessiva di 315 giorni.
Con sentenza 6B_1416/2017 del 29 novembre 2018, il Tribunale federale ha accolto il ricorso, annullato la sentenza della Corte suprema e rinviato la causa per un nuovo giudizio, in particolare perché mancavano accertamenti sull'infanzia e sulla gioventù e non erano stati sufficientemente chiariti gli effetti delle misure sostitutive sulla libertà personale.
La Corte suprema ha nuovamente pronunciato, il 10 maggio 2019, sette anni di pena detentiva e ha confermato l'imputazione, tenendo ora conto di complessivi 868 giorni di esecuzione anticipata della pena; le misure sostitutive sono state imputate nella misura del 10 % ovvero di 66 giorni.
Con ricorso in materia penale, il ricorrente ha chiesto l'annullamento della sentenza e il rinvio al Tribunale distrettuale, in via subordinata alla Corte suprema; ha inoltre chiesto il beneficio dell'assistenza giudiziaria gratuita. Ha lamentato una violazione del suo diritto a una difesa efficace (art. 6 CEDU, art. 128 CPP), ha contestato la determinazione della pena e ha chiesto una pena detentiva di sei anni nonché un'imputazione più elevata delle misure sostitutive (450 giorni). In via eventuale, ha chiesto che il Tribunale federale assumesse la testimonianza del proprio psichiatra curante.
Diritto
Riguardo alla censura di difesa insufficiente, il Tribunale federale non è entrato nel merito. Da un lato, il principio della buona fede vieta di sottacere alla precedente istanza obiezioni rilevanti note e di sollevarle soltanto dopo una decisione sfavorevole. Il ricorrente, nelle sue memorie del 17 gennaio e del 4 marzo 2019, non aveva né menzionato violazioni dei doveri da parte del difensore né messo in dubbio una rappresentanza adeguata, anzi aveva definito completata la presa di posizione del proprio avvocato.
Dall'altro, la critica è rimasta non sostanziata. Accuse generiche secondo cui il difensore avrebbe utilizzato solo una parte minima degli argomenti non soddisfano le esigenze di motivazione di cui all'art. 42 cpv. 2 e all'art. 106 cpv. 2 LTF. Il difensore d'ufficio non è semplicemente il portavoce acritico del mandante. Secondo la prassi, una grave violazione dei doveri sussiste solo in presenza di un comportamento processuale oggettivamente insostenibile o manifestamente errato, che limiti in modo sostanziale i diritti di difesa; la mera percezione dell'imputato non è sufficiente.
Anche la censura relativa alla determinazione della pena è inammissibile. Il ricorrente ha considerato un periodo di reato di due anni e dieci mesi, discostandosi così dall'accertamento vincolante dei fatti (art. 105 cpv. 1 LTF), senza dimostrare arbitrio (art. 9 Cost.). Inoltre, la colpa concernente i fatti ai danni di [A.] non era oggetto della procedura di rinvio e il ricorrente non si è confrontato con le considerazioni della precedente istanza.
Nell'ambito della procedura di rinvio, la precedente istanza è vincolata ai considerandi del Tribunale federale (DTF 143 IV 214). Riguardo all'imputazione delle misure sostitutive secondo l'art.…