Arduino - 键盘串口

Arduino - 模拟 USB 键盘

某些具有原生 USB 功能的 Arduino 板可以充当人机接口设备（HID），例如键盘或鼠标。这允许您的 Arduino 通过 USB 直接打字、按下组合键并控制计算机。Leonardo、Micro、Due 和 Zero 等板支持此功能。

像 Arduino Uno 或 Nano 这样的板不能直接使用此功能，因为它们的 USB 通信由一个独立的芯片处理。

!! 严重警告 !!

当您使用 Keyboard 库时，您的 Arduino 将控制您电脑的键盘。一个有 bug 的程序（sketch）可能导致您无法使用电脑或上传新代码。请务必在您的程序中包含安全机制，例如物理开关或启动延迟，以防止失去控制。

所需组件

1 × Arduino Leonardo、Micro、Due 或其他 HID 兼容板
1 × USB 数据线

无需外部接线。只需通过 USB 将您的板连接到计算机即可。

`Keyboard.h` 库

Keyboard.h 库对于兼容的板是内置的，无需安装。您只需将其包含在您的程序（sketch）中即可。

Keyboard.begin()：初始化键盘模拟。
Keyboard.write(char)：按下并释放单个按键。可以发送可打印的 ASCII 字符或特殊键码（例如 KEY_RETURN、KEY_LEFT_ARROW）。
Keyboard.print(string)：打出一系列字符。
Keyboard.println(string)：打出一个字符串，后面跟着回车符和换行符。
Keyboard.press(key)：按住一个键（例如 KEY_LEFT_CTRL）。
Keyboard.release(key)：释放之前按下的键。
Keyboard.releaseAll()：释放当前按下的所有键。

示例 1：简单的串口转按键

这个程序（sketch）监听串口监视器上的一个字符，然后打出该字符的下一个字符（例如，发送 a 会打出 b）。

#include "Keyboard.h"

void setup() {
  // 安全延迟：给您 5 秒钟来上传新的程序（sketch）
  // 在键盘功能启动之前。
  delay(5000);

  Serial.begin(9600);
  Keyboard.begin(); // 启动键盘模拟
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    char inChar = Serial.read();

    // 除非有意为之，否则不要键入控制字符
    if (isprint(inChar)) {
      Serial.print("Received: ");
      Serial.print(inChar);
      Serial.print(", Typing: ");
      Serial.println((char)(inChar + 1));

      // 键入接收到的字符的下一个 ASCII 值
      Keyboard.write(inChar + 1);
    }
  }
}

示例 2：一个简单的宏按键板

这个更高级的程序（sketch）演示了如何发送命令和快捷键，例如在 Windows 上打开记事本并输入消息。

#include "Keyboard.h"

void setup() {
  delay(5000); // 安全延迟！
  Keyboard.begin();

  // 示例：在启动时运行一次
  openNotepadAndType();
}

void loop() {
  // 循环为空，因为操作只在 setup 中运行一次。
  // 您可以在这里添加按钮来触发操作。
}

// 一个用于打开记事本（Windows）并输入消息的函数
void openNotepadAndType() {
  // 按下 Windows 键
  Keyboard.press(KEY_LEFT_GUI);
  delay(100);
  Keyboard.release(KEY_LEFT_GUI);
  delay(500);

  // 键入 "notepad" 并按下 Enter
  Keyboard.println("notepad");
  delay(1000); // 等待记事本打开

  // 键入消息
  Keyboard.println("Hello from your Arduino!");
  Keyboard.println("This is a demonstration of the Keyboard library.");

  // 快捷键示例：Ctrl + S 保存
  Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL);
  Keyboard.press('s');
  delay(100);
  Keyboard.releaseAll();
}

实际应用和常见陷阱

应用：用于软件或游戏快捷方式的自定义宏按键板、辅助技术设备、自动化重复数据输入。
如何恢复：如果一个程序（sketch）控制了您的电脑，您需要掌握上传空白程序的时间。按住 Arduino 上的复位按钮，在 IDE 中点击“上传”，并在 IDE 显示“正在上传…”时立即释放复位按钮。
键盘布局：Keyboard 库默认为美式英语布局。在不同布局的计算机上使用它可能会产生不正确的字符。需要自定义库才能完全支持国际化。