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作为本系列的最后一篇了，这里介绍一下Arduino用来模拟USB设备，比如键盘和鼠标的方法。比如做硬件外挂等，就可以使用到Arduino这里提供的功能。
Keyboard
首先来看一看在Arduino中文社区提供的一段栗子1
VCC 5V串联一只1K欧姆的电阻，然后电阻一端连接Arduino针脚，另一端和开关连接。开关的另一只引脚接地。开关没有接通时，输入引脚4的电位因为VCC接地所以是低电平。当开关摁下后，VCC和接地被阻断，引脚4收到高电平信号，于是在每次摁下开关后，计数器就加1。
于是我们得到一个简单的USB控制代码，它大概如下面这样：
#include "Keyboard.h"
const int buttonPin = 4; // 按键连接引脚
int previousButtonState = HIGH; // 之前按键状态
int counter = 0; // 按键计数器
void setup() {
// 初始化按键引脚，如果没有上拉电阻，需要使用INPUT_PULLUP
pinMode(buttonPin, INPUT);
// 初始化模拟键盘功能
Keyboard.begin();
}
void loop() {
// 读按键状态
int buttonState = digitalRead(buttonPin);
// 如果按键状态改变，且当前按键状态为高电平
if ((buttonState != previousButtonState) && (buttonState == HIGH)) {
// 按键计数器加1
counter++;
// 模拟键盘输出信息
Keyboard.print("You pressed the button ");
Keyboard.print(counter);
Keyboard.println(" times.");
}
// 保存当前按键状态，用于下一次比较
previousButtonState = buttonState;
}
回到官方的文档，分别提供了关于键盘的以及鼠标的USB连接方案。那么对于键盘呢，首先需要注意的是：
无法处理ASC II表中的非打印字符，也就是EOF、蜂鸣器等控制字符是无法处理的。
另外，Arduino 支持基于32u4和SAMD系列的主控板，比如SAMD21和电脑相连。至于重要不重要，我觉得反正对于我们这种主打软件的人来说，只要能验证方案就行了，并不需要花费过多心思在嵌入式芯片和主控板的选型上。如果有条件的话，最好一个主做软件，一个主做硬件的朋友搭伙一起搞设备是比较合适的。
哦，对了，再多说一句。如果你已经使用USB模块并已经让程序运行起来，那么此时试图修改代码会非常困难。因为Arduino会接管你的鼠标和键盘，由于程序处理效率比手工高出不知道多少倍。所以你会发现鼠标会到处游走，或者键盘不停的输出字符。
解决方案是，比如在设计电路的时候，多增加一个按钮，当摁下的时候启动USB托管程序，当再次摁下这个摁钮的时候，就关闭USB托管功能，这样方便你进行调试。此外，在正式运行程序之前，官方建议你先用 Serial.print 把运行结果打印出来，以验证程序是否正确，再接入到USB库里。
当然，你也可以无视这些warning。
开启键盘模拟 Keyboard.begin()
对于Leonardo和Due板来说，这个函数的意义在于启动一个虚拟的键盘，并连接到电脑上，如果需要终止这个连结，使用 Keyboard.end()。
#include <Keyboard.h>
void setup() {
// make pin 2 an input and turn on the
// pullup resistor so it goes high unless
// connected to ground:
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
Keyboard.begin();
}
void loop() {
//if the button is pressed
if (digitalRead(2) == LOW) {
//Send the message
Keyboard.print("Hello!");
}
}
关闭键盘模拟 Keyboard.end()
没啥好说的，就是关闭键盘模拟
长摁键盘 Keyboard.press()
这是十分有用的指令，用于向电脑输入某个被摁下的按键，就像你为了在FPS游戏中，控制角色前后左右移动，需要长摁WSAD一样。那么释放某个按键，就使用Keyboard.release() 或者Keyboard.releaseAll()。
#include <Keyboard.h>
// use this option for OSX:
char ctrlKey = KEY_LEFT_GUI;
// use this option for Windows and Linux:
// char ctrlKey = KEY_LEFT_CTRL;
void setup() {
// make pin 2 an input and turn on the
// pullup resistor so it goes high unless
// connected to ground:
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
// initialize control over the keyboard:
Keyboard.begin();
}
void loop() {
while (digitalRead(2) == HIGH) {
// do nothing until pin 2 goes low
delay(500);
}
delay(1000);
// new document:
Keyboard.press(ctrlKey);
Keyboard.press('n');
delay(100);
Keyboard.releaseAll();
// wait for new window to open:
delay(1000);
}
敲击键盘 Keyboard.print()
模拟敲击事件，比如模拟文本输入。可以使用这个指令。不过都需要注意，所有跟键盘有关的指令，都需要在Keyboard.begin() 被设置后才会有效。
#include <Keyboard.h>
void setup() {
// make pin 2 an input and turn on the
// pullup resistor so it goes high unless
// connected to ground:
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
Keyboard.begin();
}
void loop() {
//if the button is pressed
if (digitalRead(2) == LOW) {
//Send the message
Keyboard.print("Hello!");
}
}
带回车的敲击事件 Keyboard.println()
和上面的功能相似，区别只是多了一个回车功能。
#include <Keyboard.h>
void setup() {
// make pin 2 an input and turn on the
// pullup resistor so it goes high unless
// connected to ground:
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
Keyboard.begin();
}
void loop() {
//if the button is pressed
if (digitalRead(2) == LOW) {
//Send the message
Keyboard.println("Hello!");
}
}
释放按键 Keyboard.release()
跟Press功能对应，不过release是释放具体的按键
#include <Keyboard.h>
// use this option for OSX:
char ctrlKey = KEY_LEFT_GUI;
// use this option for Windows and Linux:
// char ctrlKey = KEY_LEFT_CTRL;
void setup() {
// make pin 2 an input and turn on the
// pullup resistor so it goes high unless
// connected to ground:
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
// initialize control over the keyboard:
Keyboard.begin();
}
void loop() {
while (digitalRead(2) == HIGH) {
// do nothing until pin 2 goes low
delay(500);
}
delay(1000);
// new document:
Keyboard.press(ctrlKey);
Keyboard.press('n');
delay(100);
Keyboard.release(ctrlKey);
Keyboard.release('n');
// wait for new window to open:
delay(1000);
}
释放全部按键 Keyboard.releaseAll()
跟上面的功能相似，不过这是释放全部按键的。
发送单个敲击指令 Keyboard.write()
跟print和println的作用相似，只不过这是只发送一个键位的敲击指令。
Keyboard.write(65); // sends ASCII value 65, or A
Keyboard.write('A'); // same thing as a quoted character
Keyboard.write(0x41); // same thing in hexadecimal
Keyboard.write(0b01000001); // same thing in binary (weird choice, but it works)
需要注意的是，无论println还是print或者write指令，都只能发送ASC II可打印字符，换句话说，就是你键盘上可以敲击的按键，比如字符的ABCD，数字的1234，或者空格、回车、Ctrl这一类的，对于字符串中止字符\0 ，文章EOF字符，蜂鸣器等控制指令字符都无法使用。
Mouse
讲完键盘，就需要介绍鼠标的控制。不过注意事项和支持都和键盘一样，所以这里不做过多赘述。
开启鼠标模拟 Mouse.begin()
启动鼠标模拟，如果需要关闭鼠标模拟，那么可以通过Mouse.end() 关闭。
#include <Mouse.h>
void setup() {
pinMode(2, INPUT);
}
void loop() {
//initiate the Mouse library when button is pressed
if (digitalRead(2) == HIGH) {
Mouse.begin();
}
}
鼠标点击事件 Mouse.click()
发送瞬间的鼠标点击事件，比如你平时的左击选中，或者右击菜单这样。
函数原型
- Mouse.click()
- Mouse.click(button)
参数说明
通常有三个按键可供选择，左键，右键，和中建。
- MOUSE_LEFT (default)
- MOUSE_RIGHT
- MOUSE_MIDDLE
关闭鼠标模拟 Mouse.end()
没什么好说的，就是关闭鼠标模拟的。
鼠标移动事件 Mouse.move()
把光标移动到指定的位置。
函数原型
Mouse.move(xVal, yVal, wheel)
参数说明
- xVal: amount to move along the x-axis. Allowed data types: signed char.
- yVal: amount to move along the y-axis. Allowed data types: signed char.
- wheel: amount to move scroll wheel. Allowed data types: signed char.
#include <Mouse.h>
const int xAxis = A1; //analog sensor for X axis
const int yAxis = A2; // analog sensor for Y axis
int range = 12; // output range of X or Y movement
int responseDelay = 2; // response delay of the mouse, in ms
int threshold = range / 4; // resting threshold
int center = range / 2; // resting position value
int minima[] = {1023, 1023}; // actual analogRead minima for {x, y}
int maxima[] = {0, 0}; // actual analogRead maxima for {x, y}
int axis[] = {xAxis, yAxis}; // pin numbers for {x, y}
int mouseReading[2]; // final mouse readings for {x, y}
void setup() {
Mouse.begin();
}
void loop() {
// read and scale the two axes:
int xReading = readAxis(0);
int yReading = readAxis(1);
// move the mouse:
Mouse.move(xReading, yReading, 0);
delay(responseDelay);
}
/*
reads an axis (0 or 1 for x or y) and scales the
analog input range to a range from 0 to <range>
*/
int readAxis(int axisNumber) {
int distance = 0; // distance from center of the output range
// read the analog input:
int reading = analogRead(axis[axisNumber]);
// of the current reading exceeds the max or min for this axis,
// reset the max or min:
if (reading < minima[axisNumber]) {
minima[axisNumber] = reading;
}
if (reading > maxima[axisNumber]) {
maxima[axisNumber] = reading;
}
// map the reading from the analog input range to the output range:
reading = map(reading, minima[axisNumber], maxima[axisNumber], 0, range);
// if the output reading is outside from the
// rest position threshold, use it:
if (abs(reading - center) > threshold) {
distance = (reading - center);
}
// the Y axis needs to be inverted in order to
// map the movemment correctly:
if (axisNumber == 1) {
distance = -distance;
}
// return the distance for this axis:
return distance;
}
长按鼠标 Mouse.press()
比如拉取选框、拖拽的时候，通常配合move函数一起可以实现这种功能。需要释放的时候，可以使用Mouse.release()。
函数原型
- Mouse.press()
- Mouse.press(button)
参数说明
- MOUSE_LEFT (default)
- MOUSE_RIGHT
- MOUSE_MIDDLE
#include <Mouse.h>
void setup() {
//The switch that will initiate the Mouse press
pinMode(2, INPUT);
//The switch that will terminate the Mouse press
pinMode(3, INPUT);
//initiate the Mouse library
Mouse.begin();
}
void loop() {
//if the switch attached to pin 2 is closed, press and hold the left mouse button
if (digitalRead(2) == HIGH) {
Mouse.press();
}
//if the switch attached to pin 3 is closed, release the left mouse button
if (digitalRead(3) == HIGH) {
Mouse.release();
}
}
鼠标按键释放 Mouse.release()
如果鼠标中有某个按键被摁下后，使用这个函数可以释放该按键。
函数原型
- Mouse.release()
- Mouse.release(button)
参数说明
- MOUSE_LEFT (default)
- MOUSE_RIGHT
- MOUSE_MIDDLE
鼠标状态检测 Mouse.isPressed()
如果某个鼠标按键被摁下了，或者Mouse.press 发送了长摁命令，则返回true
函数原型
- Mouse.isPressed();
- Mouse.isPressed(button);
参数说明
- MOUSE_LEFT (default)
- MOUSE_RIGHT
- MOUSE_MIDDLE
#include <Mouse.h>
void setup() {
//The switch that will initiate the Mouse press
pinMode(2, INPUT);
//The switch that will terminate the Mouse press
pinMode(3, INPUT);
//Start serial communication with the computer
Serial.begin(9600);
//initiate the Mouse library
Mouse.begin();
}
void loop() {
//a variable for checking the button's state
int mouseState = 0;
//if the switch attached to pin 2 is closed, press and hold the left mouse button and save the state ina variable
if (digitalRead(2) == HIGH) {
Mouse.press();
mouseState = Mouse.isPressed();
}
//if the switch attached to pin 3 is closed, release the left mouse button and save the state in a variable
if (digitalRead(3) == HIGH) {
Mouse.release();
mouseState = Mouse.isPressed();
}
//print out the current mouse button state
Serial.println(mouseState);
delay(10);
}
-
《Arduino模拟USB键盘》 https://www.arduino.cn/thread-81605-1-1.html ↩︎