基于 ESP32-P4 的 HID 设备拓展坞
简介
支持鼠标、键盘、翻页笔等 HID 设备，目前不支持CDC串口和存储设备，该项目是希望将电脑上的高速USB口留给存储设备等高速设备，并且消除传统USB拓展坞中的连接线，让桌面更加优雅。
简介：支持鼠标、键盘、翻页笔等 HID 设备，目前不支持CDC串口和存储设备，该项目是希望将电脑上的高速USB口留给存储设备等高速设备，并且消除传统USB拓展坞中的连接线，让桌面更加优雅。开源协议
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项目组成与工作链路
设备通过 ESP32-P4 的 USB Host 能力接入键盘、鼠标、手柄等 HID 外设，并将 HID 输入数据通过无线方式转发；屏幕与触摸界面负责端口状态、用电信息和参数设置。
核心功能亮点
围绕“多 HID 外设接入、低延迟无线转发、可视化管理、安全供电”四个目标设计。
硬件设计概览
PCB 集成 ESP32-P4 主控、ESP32-PICO 蓝牙/无线协处理、双 USB HUB、四路电流检测、端口电源开关、LCD 与触摸接口。
外壳与实物展示
项目配套定制外壳，正面保留屏幕、四个 USB-A 端口和 Type-C 接口开孔；背面内置磁铁，可磁吸在机箱、支架、金属桌架等不同角度位置，配合三个位置的供电接口，让设备可以随心摆放，不再被线缆方向限制。
关键物料清单
下表摘录主控、USB、检测、电源与显示相关关键器件，便于了解项目硬件组成与复刻采购重点。
固件烧录与上电验证
项目提供可直接烧录的固件包，无需搭建开发环境，按教程完成烧录后即可体验完整功能。
开源资料目录
页面内容围绕项目展示、硬件组成、固件烧录和制作过程整理，可直接用于开源项目介绍。
这是我第一次制作一个完整的项目，从项目设计、硬件选型、PCB 设计、样板验证，到软件开发，最后再到结构设计，完整跑了一遍从想法到成品的流程。整个过程中项目经历了三次大的版本调整：最开始使用的是 ESP32-S3 + USB/IP 的方案，等到基本实现完之后，才发现 USB/IP 在电脑开机但系统尚未启动之前无法使用；同时 S3 只有一个 USB 通道，触点只有 8 个，最多只能支持两个相对复杂的 HID 设备。
后续我把方案换成了 ESP32-P4。最初的设想是一个 P4 作为发送端，一个 S3 作为接收端，两端通过 ESP-NOW 通信；但后来又意识到，这并不符合项目初衷，因为接收端依然会占用电脑的一个 USB 接口。
于是我又重新制定了一次方案，改为 ESP32-P4 + 蓝牙。但做着做着又发现，P4 的官方底层并不支持高速 USB 经过拓展坞芯片后再转接全速/低速设备。当时真的有一种天塌了的感觉：如果不使用高速 USB 通道，触点数仍然只有 8 个；而高速 USB 通道的触点数有 16 个。后来查阅了大量资料，发现有一种叫 USB 隔离器的器件，可以约束两侧 USB 信号的速率。通过 USB 隔离器，我将高速 USB 约束到全速，从而实现了对全速和低速设备的兼容。
不过很快又遇到了新的难题：即便有 16 个触点，对于四端口 USB 来说依然非常紧张。我一开始甚至想降低项目目标，改成双端口。后来在查阅芯片手册时发现，P4 其实有两个 USB 通道，一个高速 USB，一个全速 USB。于是突发奇想：能不能让两边的 USB 通道各接入一个拓展坞芯片，各自管理两个下行端口？为此我做了验证板。制作过程中又发现乐鑫官方底层存在限制，借助 AI 工具，我最终成功突破了限制，实现了双 USB 拓展坞芯片的枚举，也算是勉强完成了最初的项目需求。
这次项目除了让我完整跑通了一遍产品开发流程，也让我学到了很多做产品时才会遇到的经验；同时也促使我学习了许多以前完全没有接触过的新技术。这次比赛让我受益匪浅，也让我对把一个想法真正做成作品这件事有了更深的理解。
设计图
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暂无BOM
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