拓展坞部分：

拓展坞主控：FE2.1  

因为大部分的拓展坞都是4口，对于搞嵌入式的有点少了，而且我想一个口转tf卡，使用这个芯片，焊接方便，价格合适，7个口也足够了；

使用GL823K将一路USB转为TF卡

USB选用TVS＋ESD双保护

同时根据嘉立创阻抗匹配神器进行90欧姆的走线匹配

和电脑连接的USB进行限流保护

都7个USB了，上个支持5V 3A的PD供电

因为有辅助供电所以上个防倒灌保护下电流，这里使用了SS34二极管，有压降可能识别不上电脑，推荐插上辅助供电使用

物联网部分：

采用立创ESP32R8N8开发板，主要原因是市面上的模块都要12r左右，立创的活动价格19.9还蛮有性价比的

屏幕采用2.4寸ST7789 很常见的屏幕，没什么说的，不过我后来发现ESP32S3只有接入指定引脚SPI才能达到80MHZ,否则就40MHZ，不过也够用了

基于AHT20进行本地温湿度检测

基于INA226进行电压检测，8通道

软件部分：

采用VSCode+PlatfromIO，基于Arduino开发，很好上手

这个项目本质上是一个运行在 ESP32-S3 上的“多任务仪表盘系统”，核心分成 4 层：

• 启动层：main.cpp 负责初始化外设、GUI、WiFi、传感器，然后交给 tasks.cpp 统一调度。
• 驱动层：bios.cpp 管按键、LED、蜂鸣器，aht20.cpp 和 ina226.cpp 管传感器采集。
• 业务层：userwifi.cpp 负责 WiFi 配网、AP Portal、OTA、NVS 存储，userpreference.cpp 负责偏好数据读写。
• 展示层：gui.cpp 用 LVGL 做页面管理，包含 USB 看板、天气页、设置页、AP/OTA 页面。

整体流程是：

• 开机先初始化硬件
• WiFi 连接或进入 AP 配网页
• 任务线程里周期采集数据
• LVGL 线程统一刷新界面和切页
• 按键通过事件驱动切换页面或进入二级菜单

这个项目目前主要用到了这些 FreeRTOS 功能：

1. Task（任务创建与并发）
   • 用到：xTaskCreatePinnedToCore、TaskHandle_t
   • 解决的问题：把 GUI 刷新、WiFi 状态机、按键扫描、天气拉取、传感器采样解耦并发执行，避免主循环阻塞；并且通过“绑核”降低互相抢占带来的抖动。
2. Task Delay（周期调度）
   • 用到：vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(...))
   • 解决的问题：实现固定周期轮询（如 5ms 按键、20ms WiFi、1s/5s数据刷新），控制 CPU 占用，避免死循环导致 WDT 触发。
3. Mutex（互斥锁）
   • 用到：xSemaphoreCreateMutex、xSemaphoreTake、xSemaphoreGive
   • 解决的问题：
     • 保护 LVGL 只能在受控上下文访问，避免跨线程 UI 操作导致崩溃。
     • 保护天气/AHT20/INA226共享数据，避免“读到一半被写”造成显示异常或脏数据。

另外LVGL模拟器很好用，可以参考这篇文章：LVGL在VScode中安装模拟器运行配置笔记教程_vscode lvgl-CSDN博客

其实我还想加一个MQTT和JPG界面电子相册，demo我已经验证完了，感兴趣可以看一下：

ESP32之初见MQTT-CSDN博客

ESP32电子相册_esp32制作相册-CSDN博客

总代码放到GITEE上了：SirGEN/ESP-USB-LINK - Gitee.com

这里面我觉得最好玩的还是搞的配网：

一个二维码搞定两件事：

手机自动连接 ESP32 的 AP 热点

同时自动打开浏览器访问配网

AP 开启后自动弹 captive portal（强制门户）

iOS/Android 连上需要登录的 WiFi 时，会自动弹出内置浏览器。

然后保存到NVS区域，这里提一下ESP32的默认分区表，NVS就是断电不丢失区域，保存数据的，下次复位自动连接

当然不扫二维码，直接连接，输入IP地址，也能正常连接

安装部分：

M2*5螺丝 x4； M2*5+4单头六角铜螺柱 x4； M2*26双通六角铜柱

使用部分：

1.直接烧写BIN文件即可，账号密码都通过后续本地联网传输，如果想自己看程序，需要将eSPI_TFT的User_Setup.h修改，以及LVGL的lv_conf_template.h重命名成lv_conf.h并修改

2.上电后系统从nvs读取wifi账号密码，如果没有则会出现二维码进行配网，当然对于电脑玩家也可以连接wifi后登录指定的IP地址，这里可以选择加入和风天气的区域地址和API KEY

3.然后KEY0长按切换页面，在设置页面单击KEY0,KEY2进行上下滑动，单击KEY1进入选中/取消选中，然后KEY0,KEY1上下调节功能，OTA和恢复出厂设置需要再次按下KEY1确定

测试部分：

USB2.0 U盘

SD卡

辅助供电测试：

接了一个灯，一个风扇，电源显示10W，数据线显示9W，没什么问题

天气（API+本地测试）

电流电压采集（你可以任意选择添加INA226芯片在不同通道）

DEBUG趣事:

博主刚开始买错XH2.54排线了，导致I2C短路了，后来博主买了正确的排线，一上电全部识别不上，此时的博主怀疑INA226全部烧毁了，于是在淘宝上买了两个，替换了一下，还是识别不上；
博主怀疑是代码问题，为了避免硬件干扰，买了个模块接了一下，一不小心又接反了，然后发现INA226反接也没烧坏，能识别上，博主此时意识到了问题的严重性，接着进行代码控制变量测试，发现I2C悬空的话CHECK命令在串口发送特别快，
接到PCB板子上反而要1秒一条CHECK命令，主播这时候明白了，大概率是I2C哪里连锡了没找出来，导致I2C START都卡住，找了四五分钟终于发现了，然后进行CHECK，发现淘宝买的两个还是假货666（0x41，0x42）