# Arduino学习笔记A11 – Arduino模拟电脑键盘（基于AVR-USB的USB-HID设备） [转]

- URL: https://wuming.si/blog/1060/
- Author: Aaron
- Published: 2015-11-09
- Language: zh-Hans
- Categories: Technology
- Originally published at: https://blog.wo.ai/archives/1060

Arduino模拟电脑键盘（基于AVR-USB的USB-HID设备） 关于此帖子的其他讨论，还可以看看  
<http://geek-workshop.com/thread-2303-1-1.html>  
<http://geek-workshop.com/thread-2310-1-1.html> 键盘作为经典的输入设备，使用在很多互动中都有特别的优势，比如我们可以通过键盘直接给flash传递按键事件。而无需通过串口之类的特殊接口，虽然我们可以拆一个传统的键盘，然后将里面的按键引出来，但是这样有一个缺点，就是键值不能动态改变并且不能一次多键。使用模拟键盘的话，我们就可以随意在程序设置按键的时间和键值。比如本文的例子就是按下一个按键，模拟键盘就在电脑输入“HELLO WORLD”。 硬件部分：  
材料清单：  
Arduino x1  
68Ω电阻 x2 (没有68Ω的话，用50~100Ω电阻也行)  
2.2kΩ电阻 x1 (没有2.2kΩ的话，用1.5k~2.2k电阻也行)  
USB连接线（一端是USB口，另一端是电线） x1  
3.6v 稳压管（建议选用功耗0.25~0.5w的）x2  
[![194146uld4tdhd1b111w9d](https://wuming.si/images/2015/11/194146uld4tdhd1b111w9d-300x149.jpg)](https://wuming.si/images/2015/11/194146uld4tdhd1b111w9d.jpg)[![1942021gy6n1v41yne26ia](https://wuming.si/images/2015/11/1942021gy6n1v41yne26ia-300x169.jpg)](https://wuming.si/images/2015/11/1942021gy6n1v41yne26ia.jpg) 电路原理图：  
[![120616mer6qi8i8smt5qs6](https://wuming.si/images/2015/11/120616mer6qi8i8smt5qs6-300x203.gif)](https://wuming.si/images/2015/11/120616mer6qi8i8smt5qs6.gif)  
电路图解说：  
1、两个68Ω的电阻起到限流和保护作用，防止在意外情况下损坏计算机的USB端口或单片机的端口。  
2、2.2kΩ电阻是上拉电阻，用于分辨总线状态。如果上拉电阻接于D+和+5v端则是高速USB设备，接于D-与+5v端，则是低速设备。此处键盘传输速率不高，接到D-作为低速设备即可。  
3、D+和D-上的3.6V稳压二极管D1和D2起到限制数据线上的电平的作用。因为在USB规范中规定数据线D+和D-上的电平范围是3.0V至3.6V，而AVR单片机的输出电平是Vcc。如果单片机的Vcc是5V，在没有D1和D2的情况下将造成电平不匹配，会造成在很多计算机中无法正确识别出USB设备。如果用户系统的Vcc在3.0V至3.6V之间，就可以省略这两个稳压二极管。从这里也可以看出用户系统的Vcc必须高于3V。  
4、由于低速AVRUSB所需要的是1.5MHz时钟，而单片机每8条指令就能精确完成一个数据位的采集。所以AVRUSB最小单片机时钟频率是12MHz。并且可以使用的时钟频率有12MHz、12.8MHz、15MHz、16MHz、16.5MHz、20MHz，其他的不支持。所以如果使用最小系统制作此模拟键盘的话8MHz的话，ATMega8L不能用。  
————————  
软件部分： Arduino支持库文件：  
[http://soft1.wmzhe.com/download/ … ino/UsbKeyboard.zip](http://soft1.wmzhe.com/download/Ansifa2012/Arduino/UsbKeyboard.zip)  
![](http://www.geek-workshop.com/static/image/filetype/zip.gif) [UsbKeyboard.zip](http://www.geek-workshop.com/forum.php?mod=attachment&aid=OTcwMHw3OGFmN2IxNnwxNDQ2OTk2NzU5fDB8MTEzNw%3D%3D) _(112.45 KB, 下载次数: 1421)_   
文件下载后解压到arduino编译器的libraries文件夹下面。

> 注意： 1、UsbKeyboard库中，usbconfig.h里面可以更改USB接线的引脚定义，下面给出一个大概解释（下面的PORTD是指AVR单片机的PORTD，要查询[**Arduino原理图**](http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf)才能得到是Arduino的哪个引脚）： |  #define USB_CFG_IOPORTNAME D |  USB输入输出引脚使用AVR单片机的PORTD，如果改成B就是使用PORTB  
> ---|---  
> #define USB_CFG_DMINUS_BIT 4 |  USB的D-接PORTD的第四位PD4，对应Arduino D4  
> #define USB_CFG_DPLUS_BIT 2 |  USB的D+接PORTD的第二位PD2，对应Arduino D2  
> #define USB_CFG_PULLUP_IOPORTNAME D |  USB上拉引脚使用AVR单片机的PORTD，如果改成B就是使用PORTB  
> #define USB_CFG_PULLUP_BIT 5 |  USB的上拉电阻接PORTD的第五位PD5，对应Arduino D5  
>   
> 2、在UsbKeyboard库的UsbKeyboard.h里面，有关于模拟键值的表  
>  #define KEY_A 4  
>  #define KEY_B 5  
>  #define KEY_C 6  
>  #define KEY_D 7  
>  #define KEY_E 8  
>  等。但不齐全。经过测试，其实这个键盘基本可以模拟几乎所有键值（Power，Sleep，Pause似乎不能）。  
>  比如方向键右左下上分别对应79,80,81,82数字。即写成  
>  UsbKeyboard.sendKeyStroke(79);  
>  UsbKeyboard.sendKeyStroke(81);  
>  等。由于整理比较麻烦，大家可以自己下载个KeyboardTest软件测试不同数字下面的键值。

程序示例：  
下面的例子演示了用Arduino虚拟键盘的应用例子。打开记事本，然后将Arduino的D12引脚和GND连起来，就会打印HELLO WORLD字样。

ARDUINO 代码复制[打印](http://www.geek-workshop.com/plugin.php?id=dsu_xm_codehighlight:main&pid=7692&action=print&codeid=0)

  1. /*

  2. Arduino模拟键盘 by Ansifa

  3. 2012.6.8

  4.   5. 功能描述：插上此模拟键盘，打开记事本，然后按下按钮，即可在记事本打印出HELLO WORLD字样

  6.   7. 接线方法：

  8. <img src=”http://www.geek-workshop.com/forum.php?mod=image&aid=5359&size=300×300&key=e9fa5559e6d5724d51f770bc6c55b941&nocache=yes&type=fixnone” border=”0″ aid=”attachimg_5359″ alt=””>

  9. Arduino D2接68Ω电阻后，接USB线D+

  10. Arduino D4接68Ω电阻后，接USB线D-

  11. Arduino D5接2.2kΩ电阻后，接USB线D-

  12. Arduino D2接3.6v稳压管到GND

  13. Arduino D4接3.6v稳压管到GND

  14. +5v接USB线VCC

  15. GND接USB线GND

  16. Arduino D1接一个开关到GND

  17.   18. 附：USB线序颜色（由于各生产厂不同，不一定准确，仅供参考）

  19. *USB键鼠： | *USB接口

  20. 白<->VCC | 红<->VCC

  21. 橙<->D- | 白<->D-

  22. 绿<->D+ | 绿<->D+

  23. 蓝<->GND | 黑<->GND

  24.   25. */

  26.   27. #include “UsbKeyboard.h”

  28. int KEYPIN = 1; //按键接在D1引脚，也可以改成任何引脚

  29. void setup()

  30. {

  31. TIMSK0 &= !(1 << TOIE0); //

  32. pinMode(KEYPIN, INPUT);

  33. digitalWrite(KEYPIN, HIGH);

  34. }

  35. void loop()

  36. {

  37. UsbKeyboard.update();

  38. if(digitalRead(KEYPIN) == HIGH)

  39. {

  40. delay(100);

  41. if(digitalRead(KEYPIN) == LOW)

  42. {

  43. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_H);

  44. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_E);

  45. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_L);

  46. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_L);

  47. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_O);

  48. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_SPACE);

  49. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_W);

  50. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_O);

  51. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_R);

  52. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_L);

  53. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_D);

  54. UsbKeyboard.sendKeyStroke(KEY_ENTER);

  55. }

  56. }

  57. }

注意，先插上Arduino数据线，将程序写入Arduino。然后拔掉数据线，将模拟键盘USB线接到电脑，即可使用。

下面随便点实物图

刚焊好的正反面  
[![194204xv880393zvisyxn3](https://wuming.si/images/2015/11/194204xv880393zvisyxn3-300x209.jpg)](https://wuming.si/images/2015/11/194204xv880393zvisyxn3.jpg)[![2154270440zvdpvvocmaqc](https://wuming.si/images/2015/11/2154270440zvdpvvocmaqc-300x171.jpg)](https://wuming.si/images/2015/11/2154270440zvdpvvocmaqc.jpg)

插数据线写程序进Arduino：  
[![1941595x18zxgzaan1fgk5](https://wuming.si/images/2015/11/1941595x18zxgzaan1fgk5-300x169.jpg)](https://wuming.si/images/2015/11/1941595x18zxgzaan1fgk5.jpg)  
  
转自http://www.geek-workshop.com/thread-1137-1-1.html， 版权归原作者所有