可以用Arduino来制作USB设备吗？尝试通过Arduino Pro Micro(Leonardo)使用HID功能
这篇文章来源于deviceplus.com英语网站的翻译稿。
本文最初发布在deviceplus.jp网站上，而后被翻译成英语。
目录
前言
电子设计步骤
关于arduino pro micro
使之被识别为hid
使用操纵杆创建鼠标设备
结论
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前言
本文中，我将介绍一种不一样的arduino使用方式。乍一看，照片中的arduino看起来像我们之前系列中使用过的arduino pro mini，但其实这是另一种arduino。它被称为“arduino pro micro”。虽然“mini”变成了“micro”，尺寸却并没有发生任何变化，因此，两者有点难以区分。这种arduino在连接到电脑时会被识别为鼠标或键盘等hid设备。
电子设计步骤
预计完成时间：60分钟
所需元器件
arduino主机（arduino pro micro）
面包板
双轴操纵杆模块#27800
轻触开关
220ω 电阻
led
1. 关于arduino pro micro
arduino pro micro是一种arduino，配备有名为“atmega32u4”的芯片（uno等配有atmega328p等）。该芯片最大的特点是当通过usb连接时会伪装成键盘和鼠标等人机接口设备（hid）。配备atmega32u4的arduino除了“pro micro”之外，还被称为“arduino leonardo”，是非常有名的开发板。
在编写程序时，您可以选择名为“arduino leonardo.”的开发板。
乍一看，arduino pro mini与arduino pro micro的外观非常相似。
但是，pro micro具有可以连接到智能手机等设备的usb连接器，而pro mini只有一个串行连接器。
2. 使之被识别为hid
现在，我们让外观相似的arduino pro micro读取示例程序并尝试让电脑将其识别为hid。
尝试运行arduino ide的“file”-“sketch example”-“09.usb”-“keyboard”-“keyboardmessage”程序。
在这个程序中，我们创建一个在引脚4上设有开关的简单电路，当引脚4被按下时，应通过键盘输入显示按下的次数。
（这次，我将引脚4改换为引脚7）
#include keyboard.h const int buttonpin = 7; // input pin for pushbuttonint previousbuttonstate = high; // for checking the state of a pushbuttonint counter = 0; // button push counter void setup() { // make the pushbutton pin an input: pinmode(buttonpin, input); // initialize control over the keyboard: keyboard.begin();} void loop() { // read the pushbutton: int buttonstate = digitalread(buttonpin); // if the button state has changed, if ((buttonstate != previousbuttonstate) // and it's currently pressed: && (buttonstate == high)) { // increment the button counter counter++; // type out a message keyboard.print(you pressed the button ); keyboard.print(counter); keyboard.println( times.); } // save the current button state for comparison next time: previousbuttonstate = buttonstate;}
编写程序并打开记事本后，无需触碰键盘，每按一次按钮，就会按照上面的描述进行计数。
如果可以如此轻松地制作usb设备，那么就可以实现更多梦想！
3. 使用操纵杆创建鼠标设备
我们已经知道arduino pro micro可以用作hid，下面我想通过将它与其他一些元器件组合来创建鼠标设备。这一次，我将使用曾经在无线电控制设备制作中使用过的操纵杆，并尝试创建一个可以用操纵杆和轻触开关来代替鼠标的设备。
首先，准备一个可用于设置操纵杆方向的程序。
将电路添加到之前的轻触开关电路中。将操纵杆和后面要使用的led连接到引脚2。
code example
const int _udpin = a0; // ud inputconst int _lrpin = a1; // lr inputconst int _swpin = 7; // digital pinint _ud = 0; // value for up/downint _lr = 0; // value for left/right void setup() { serial.begin(9600); pinmode(_swpin,input) ;} void loop() { _ud = analogread(_udpin); _lr = analogread(_lrpin); serial.print(up-down:); serial.print(_ud, dec); serial.print( - left-rright:); serial.println(_lr, dec); if (digitalread(_swpin) == high) { serial.println(switch on); } delay(100);}
经过确认，可以知道它读取了程序，转动操纵杆时数字会发生变化。
接下来，让我们将操纵杆数字值转换为鼠标坐标。实际上，这个程序也是已经备好的示例程序，所以让我们来用用看。请选择“file”-“sketch example”-“09.usb”-“mouse”-“joystickmousecontrol”。
执行此程序时，会将上下（模拟引脚a2）和左右（模拟引脚a1）的值反映在鼠标坐标上。此外，由于引脚2通过接入5v电源来实现开关功能的，因此可以通过将引脚2与vcc相连或将开关夹在中间的方式来打开/关闭设备。
code example
#include mouse.h // set pin numbers for switch, joystick axes, and led:const int switchpin = 5; // switch to turn on and off mouse controlconst int mousebutton = 7; // input pin for the mouse pushbuttonconst int xaxis = a1; // joystick x axisconst int yaxis = a2; // joystick y axisconst int ledpin = 2; // mouse control led // parameters for reading the joystick:int range = 12; // output range of x or y movementint responsedelay = 5; // response delay of the mouse, in msint threshold = range / 4; // resting thresholdint center = range / 2; // resting position value boolean mouseisactive = false; // whether or not to control the mouseint lastswitchstate = low; // previous switch state void setup() {pinmode(switchpin, input); // the switch pinpinmode(ledpin, output); // the led pin// take control of the mouse:mouse.begin();} void loop() {// read the switch:int switchstate = digitalread(switchpin);// if it's changed and it's high, toggle the mouse state:if (switchstate != lastswitchstate) {if (switchstate == high) {mouseisactive = !mouseisactive;// turn on led to indicate mouse state:digitalwrite(ledpin, mouseisactive);}}// save switch state for next comparison:lastswitchstate = switchstate; // read and scale the two axes:int xreading = readaxis(a0);int yreading = readaxis(a1); // if the mouse control state is active, move the mouse:if (mouseisactive) {mouse.move(xreading, yreading, 0);} // read the mouse button and click or not click:// if the mouse button is pressed:if (digitalread(mousebutton) == high) {// if the mouse is not pressed, press it:if (!mouse.ispressed(mouse_left)) {mouse.press(mouse_left);}}// else the mouse button is not pressed:else {// if the mouse is pressed, release it:if (mouse.ispressed(mouse_left)) {mouse.release(mouse_left);}} delay(responsedelay);} /*reads an axis (0 or 1 for x or y) and scales theanalog input range to a range from 0 to */ int readaxis(int thisaxis) {// read the analog input:int reading = analogread(thisaxis); // map the reading from the analog input range to the output range:reading = map(reading, 0, 1023, 0, range); // if the output reading is outside from the// rest position threshold, use it:int distance = reading - center; if (abs(distance) < threshold) {distance = 0;} // return the distance for this axis:return distance;}
完成编程后，我们来尝试让它动起来。
哦，它真的动起来了！
结论
这次，我们学习了使用arduino pro micro创建基于arduino的usb设备时的基本流程。在下一篇文章中，我们将进一步深化应用arduino pro micro，尝试创建更具“device plus”风格的usb设备，让项目更具挑战性！
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前言
电子设计步骤
关于arduino pro micro
使之被识别为hid
使用操纵杆创建鼠标设备
结论
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前言
本文中，我将介绍一种不一样的arduino使用方式。乍一看，照片中的arduino看起来像我们之前系列中使用过的arduino pro mini，但其实这是另一种arduino。它被称为“arduino pro micro”。虽然“mini”变成了“micro”，尺寸却并没有发生任何变化，因此，两者有点难以区分。这种arduino在连接到电脑时会被识别为鼠标或键盘等hid设备。
电子设计步骤
预计完成时间：60分钟
所需元器件
arduino主机（arduino pro micro）
面包板
双轴操纵杆模块#27800
轻触开关
220ω 电阻
led
1. 关于arduino pro micro
arduino pro micro是一种arduino，配备有名为“atmega32u4”的芯片（uno等配有atmega328p等）。该芯片最大的特点是当通过usb连接时会伪装成键盘和鼠标等人机接口设备（hid）。配备atmega32u4的arduino除了“pro micro”之外，还被称为“arduino leonardo”，是非常有名的开发板。
在编写程序时，您可以选择名为“arduino leonardo.”的开发板。
乍一看，arduino pro mini与arduino pro micro的外观非常相似。
但是，pro micro具有可以连接到智能手机等设备的usb连接器，而pro mini只有一个串行连接器。
2. 使之被识别为hid
现在，我们让外观相似的arduino pro micro读取示例程序并尝试让电脑将其识别为hid。
尝试运行arduino ide的“file”-“sketch example”-“09.usb”-“keyboard”-“keyboardmessage”程序。
在这个程序中，我们创建一个在引脚4上设有开关的简单电路，当引脚4被按下时，应通过键盘输入显示按下的次数。
（这次，我将引脚4改换为引脚7）
#include keyboard.h const int buttonpin = 7; // input pin for pushbuttonint previousbuttonstate = high; // for checking the state of a pushbuttonint counter = 0; // button push counter void setup() { // make the pushbutton pin an input: pinmode(buttonpin, input); // initialize control over the keyboard: keyboard.begin();} void loop() { // read the pushbutton: int buttonstate = digitalread(buttonpin); // if the button state has changed, if ((buttonstate != previousbuttonstate) // and it's currently pressed: && (buttonstate == high)) { // increment the button counter counter++; // type out a message keyboard.print(you pressed the button ); keyboard.print(counter); keyboard.println( times.); } // save the current button state for comparison next time: previousbuttonstate = buttonstate;}
编写程序并打开记事本后，无需触碰键盘，每按一次按钮，就会按照上面的描述进行计数。
如果可以如此轻松地制作usb设备，那么就可以实现更多梦想！
3. 使用操纵杆创建鼠标设备
我们已经知道arduino pro micro可以用作hid，下面我想通过将它与其他一些元器件组合来创建鼠标设备。这一次，我将使用曾经在无线电控制设备制作中使用过的操纵杆，并尝试创建一个可以用操纵杆和轻触开关来代替鼠标的设备。
首先，准备一个可用于设置操纵杆方向的程序。
将电路添加到之前的轻触开关电路中。将操纵杆和后面要使用的led连接到引脚2。
code example
const int _udpin = a0; // ud inputconst int _lrpin = a1; // lr inputconst int _swpin = 7; // digital pinint _ud = 0; // value for up/downint _lr = 0; // value for left/right void setup() { serial.begin(9600); pinmode(_swpin,input) ;} void loop() { _ud = analogread(_udpin); _lr = analogread(_lrpin); serial.print(up-down:); serial.print(_ud, dec); serial.print( - left-rright:); serial.println(_lr, dec); if (digitalread(_swpin) == high) { serial.println(switch on); } delay(100);}
经过确认，可以知道它读取了程序，转动操纵杆时数字会发生变化。
接下来，让我们将操纵杆数字值转换为鼠标坐标。实际上，这个程序也是已经备好的示例程序，所以让我们来用用看。请选择“file”-“sketch example”-“09.usb”-“mouse”-“joystickmousecontrol”。
执行此程序时，会将上下（模拟引脚a2）和左右（模拟引脚a1）的值反映在鼠标坐标上。此外，由于引脚2通过接入5v电源来实现开关功能的，因此可以通过将引脚2与vcc相连或将开关夹在中间的方式来打开/关闭设备。
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#include mouse.h // set pin numbers for switch, joystick axes, and led:const int switchpin = 5; // switch to turn on and off mouse controlconst int mousebutton = 7; // input pin for the mouse pushbuttonconst int xaxis = a1; // joystick x axisconst int yaxis = a2; // joystick y axisconst int ledpin = 2; // mouse control led // parameters for reading the joystick:int range = 12; // output range of x or y movementint responsedelay = 5; // response delay of the mouse, in msint threshold = range / 4; // resting thresholdint center = range / 2; // resting position value boolean mouseisactive = false; // whether or not to control the mouseint lastswitchstate = low; // previous switch state void setup() {pinmode(switchpin, input); // the switch pinpinmode(ledpin, output); // the led pin// take control of the mouse:mouse.begin();} void loop() {// read the switch:int switchstate = digitalread(switchpin);// if it's changed and it's high, toggle the mouse state:if (switchstate != lastswitchstate) {if (switchstate == high) {mouseisactive = !mouseisactive;// turn on led to indicate mouse state:digitalwrite(ledpin, mouseisactive);}}// save switch state for next comparison:lastswitchstate = switchstate; // read and scale the two axes:int xreading = readaxis(a0);int yreading = readaxis(a1); // if the mouse control state is active, move the mouse:if (mouseisactive) {mouse.move(xreading, yreading, 0);} // read the mouse button and click or not click:// if the mouse button is pressed:if (digitalread(mousebutton) == high) {// if the mouse is not pressed, press it:if (!mouse.ispressed(mouse_left)) {mouse.press(mouse_left);}}// else the mouse button is not pressed:else {// if the mouse is pressed, release it:if (mouse.ispressed(mouse_left)) {mouse.release(mouse_left);}} delay(responsedelay);} /*reads an axis (0 or 1 for x or y) and scales theanalog input range to a range from 0 to */ int readaxis(int thisaxis) {// read the analog input:int reading = analogread(thisaxis); // map the reading from the analog input range to the output range:reading = map(reading, 0, 1023, 0, range); // if the output reading is outside from the// rest position threshold, use it:int distance = reading - center; if (abs(distance) < threshold) {distance = 0;} // return the distance for this axis:return distance;}
完成编程后，我们来尝试让它动起来。
哦，它真的动起来了！
结论
这次，我们学习了使用arduino pro micro创建基于arduino的usb设备时的基本流程。在下一篇文章中，我们将进一步深化应用arduino pro micro，尝试创建更具“device plus”风格的usb设备，让项目更具挑战性！
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