创客:用 Arduino Leonardo 自制鼠标

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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。突然发现手边有一块基于Arduino Leonardo的小型控制板——DFRobot生产的Dreamer Nano,我早就看资料知道Arduino Leonardo能当鼠标或键盘用,一直也没机会试试,正好就用这块控制板自己制作一个鼠标吧! 

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图1 制作所需的材料

1、Dreamer Nano或Arduino Leonardo            1个
2、面包板                                    1块
3、按键                                      5个
4、面包板U型线                               1盒
制作鼠标要用的元件如图1所示,准备好材料后,就可以搭建硬件。Dreamer Nano(如图2所示)的核心是Arduino 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。
 
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图2 Dreamer Nano
 
制作步骤
 
1.将Dreamer Nano插在面包板上,这里它的位置比较偏左,是因为之后我们会在其右侧添加一个按键。
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2.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,作为鼠标左键,用来实现鼠标点击功能。
 
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3.我使用Fritzing软件绘制了一个连接效果图,看起来按键的连接很杂乱,其实这是为了迁就U型面包线的长度才这么做的,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。
 
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4.按照效果图,用U型面包线将实物连接起来。这样我们的硬件就搭建完了,接下来看看程序部分。
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程序设计

1.打开Arduino开发环境,首先要将Tools菜单下的Board选项改为Arduino Leonardo。

 

2.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。

 

3.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。

// 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 mouseButton = 6;

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,可根据原理图来修改这段代码,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。

const int upButton = 4;

const int downButton = 6;

const int leftButton = 7;

const int rightButton = 9;

const int mouseButton = 3;

 

 

4.修改setup()函数。当Arduino的控制板引脚作为输入时,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,这里要加就加在按键和Arduino引脚的连接线上,电阻值一般为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个引脚要使能内部上拉功能。将这段代码添加到Mouse.begin()函数之前。

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);       

  digitalWrite(leftButton, HIGH);      

  digitalWrite(rightButton, HIGH);      

  digitalWrite(mouseButton, HIGH);

 

// initialize mouse control:

Mouse.begin();

}

 

5.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,我们的鼠标就完成了,和原来的鼠标合个影吧。

 

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?请大家注意示例代码中关于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,就会发现原来的鼠标左键变成了鼠标右键,所以只需要在硬件上再添加一个按钮,并在代码中使用MOUSE_RIGHT这个定义,就可以实现鼠标右键的功能了。

另外,在示例程序中可以看到还有JoystickMouseControl、Keyboard以及KeyboardAndMouseControl等例子,大家感兴趣的话可以自己试试,比如找一个摇杆来制作一个摇杆式的鼠标,或者用Arduino制作一个游戏专用手柄等等。下图就是本人利用安卓平板电脑、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》。更多的乐趣期待大家去发现。

 
 
 

 

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