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用arduino自制鼠标

2013-10-7 21:18:09 13434

0 本帖最后由开源杂志于 2013-10-7 21:27 编辑 by 程晨 @开源杂志原文 [/url]上个月,又有一个鼠标在我手底下阵亡了,作为一个 DIY 达人,我从盒子里拿出好几个不太好用的鼠标准备自己攒一个,突然发现刚到手的一个 Arduino 控制板——DFRobot 公司生产的 Dreamer Nano(一款基于 Arduino Leonardo 的小型控制板), 早就看资料知道 Arduino Leonardo 能当鼠标或键盘用,一直也没机会试试。正好就用 Arduino 自己制作一个鼠标吧。 [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/213.jpg] 开始准备制作鼠标要用的元件,如图 1 所示,清单如下。 Dreamer Nano或 Arduino Leonardo 1个面包板 1块按键 5个面包板 U 型线 1盒材料准备好了, 接下来搭建硬件, Dreamer Nano 的核心是 Leonardo,I/ O 接口采用 Nano 的形式,方便与面包板配合使用,USB 接口采用带直插定位脚的 Mirco USB 插座。如图 2 所示。 [/url] 第一步,将 Dreamer Nano 插在面包板上,如图 3 所示。这里控制板在面包板上的位置比较偏左,这是因为之后我们会在控制板的右侧添加一个按键。 [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/222.jpg] 第二步,添加 5 个按键,摆成上下左右的样子,分别控制鼠标的上下左右移动, 另外在控制板的右侧添加一个按键用作鼠标点击的功能。 [/url] 第三步,使用软件 Fritzing 绘制一个连接效果图, 如图 5 所示。看起来按键的连接很杂乱,其实这是本人为了迁就 U 型面包线的长度,反正改程序是一件比较容易的事。大家也可以将这些按键连接到其他引脚。 [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/5.jpg] 第四步,按照效果图用 U 型面包线将实物连接起来。最终效果如图 6 所示。原理图可参照图 7。 [/url] [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/7.jpg] 这样我们的硬件就搭建完了,接下来看看程序部分。第一步, 打开 Arduino 开发环境(开发环境的获取、硬件的添加这里就不介绍了,相关的内容很多),首先要将 Tools 菜单下的 Board 选项改为 Arduino Leonardo,如图 8 所示。 [/url] 第二步, 打开开发环境中鼠标的例子, 在File— >Examples 中专门有一个 USB(Leonardo) 的选项, 在这里面找到 Mouse— >ButtonMouseControl。这是一个用按键当作鼠标的例子。第三步,修改程序中的引脚变量。在原代码中, 使用的是引脚 2、3、4、5、 6 作为 5 个按键的输入。 [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/9.jpg] 这里因为本人在硬件搭建上偷懒的原因,所以使用的引脚有所变化,根据原理图将这段代码修改如下,其中引脚 4 对应按键 “上”,引脚 6 对应按键“下”, 引脚 7 对应按键“左”,引脚 9 对应按键“右”,引脚 3 对应鼠标左键。 // set pin numbers for the five buttons: const int upButton = 2; const int downButton = 3; const int leftButton = 4; const int rightButton = 5; const int upButton = 4; const int downButton = 6; const int leftButton = 7; const int rightButton = 9; 第四步,修改 setup() 函数。当 Arduino 的控制板引脚作为输入的时候,通常要小心电压、电流的极限值。过大的电压、电流会造成控制板的损坏。为避免这种情况, 一般会在引脚的电路上加一个上拉电阻,像图 7 中就是加在按键和 Arduino 引脚的连接线上,电阻的大小一般为 10kΩ。但其实 Arduino 控制板内引脚是具有内部上拉功能的,内部上拉相当于是在芯片内集成了一个电阻接 +5V 电源,不过这需要在程序中进行设定。假设要设定 x 引脚的模式为输入,且使用内部上拉,则代码为 pinMode( x ,INPUT); digitalWrite( upButton , HIGH); 由原理图能够看出,我们使用的按键均没有添加上拉电路,所以需要使用的这 5 个引脚使能内部上拉功能。将这段代码添加到 Mouse.begin() 函数之前,完成后 setup() 函数内容如下。 void setup() { //initialize the buttons’ inputs: pinMode(upButton, INPUT); pinMode(downButton, INPUT); pinMode(leftButton, INPUT); pinMode(rightButton, INPUT); pinMode(mouseButton, INPUT); digitalWrite(upButton, HIGH); digitalWrite(downButton, HIGH); } 第五步,完成最后的调试。将修改完之后的代码下载到 Arduino 中,使用一下, 我们发现鼠标左键总是处于按下的状态,通过阅读代码发现这是因为程序中将引脚为高电平认定为鼠标按下。 if (clickState == HIGH) { …… } 而我们的硬件上鼠标按下时引脚电平为高,未按下时引脚电平为低。大家可以直接使用 Ctrl+F 搜索“clickState == HIGH”这段字符,将其中的 HIGH 改为 LOW。再下载一遍程序,ok,再连上一段 USB 线,我们的鼠标就完成了,和原来的鼠标合个影吧。 [/url] [url=http://www.open1book.com/wp-content/uploads/2013/09/11.jpg] 细心的读者可能会发现我们这个鼠标只能完成左键的功能,那么右键应该如何实现呢?大家注意在示例代码中关于 MOUSE_LEFT 的部分(可以直接使用 Ctrl+F 搜索),比如 Mouse.press(MOUSE_LEFT) 实现的功能就是发送一个鼠标左键按下的信息。我们将 MOUSE_LEFT 全部换成 MOUSE_RIGHT 试试看就会发现原来鼠标左键变成了鼠标右键,所以鼠标右键的实现只需要在代码中使用 MOUSE_RIGHT 这个定义就可以完成了,而使用 MOUSE_MIDDLE 就能实现鼠标中键的功能。大家可以试着在硬件上再添加一个按钮实现鼠标右键的功能。大家感兴趣的话可以自己试试,找一个摇杆作一个摇杆式的鼠标,或者可以用 Arduino 做一个游戏专用手柄等等。图 11 就是本人利用安卓平板、Arduino、按键以及面包板制作的一个老式任天堂游戏机,现在正在玩的游戏是经典的“魂斗罗”。 2
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