MouseKeyboard Программирование Ардуино. Системные библиотеки ардуино

Эти базовые библиотеки позволяют платам Arduino Leonardo, Micro или Due при подключении к компьютеру определяться как обычная мышь и/или клавиатура.

Предосторожности при использовании библиотек Mouse и Keyboard: при постоянной работе библиотек Mouse или Keyborad могут возникнуть сложности во время программирования вашего устройства. Функции, подобные Mouse.move() или Keyboard.print() могут перемещать курсор и сигнализировать о нажатии клавиш подключенному компьютеру, поэтому должны вызываться только тогда, когда вы готовы контролировать их работу. Рекомендуется использовать какую-нибудь систему управления, позволяющую выключать подобную функциональность, например, в зависимости от положения переключателя или сигнала на выводе, состояние которого вы можете контролировать.

Перед использованием функций библиотек Mouse или Keyboard непосредственно с компьютером, лучше всего протестировать их возвращаемые значения с помощью функции Serial.print(). Так вы сможете удостовериться в правильности отправляемых значений. Подробнее см. примеры работы с библиотеками Mouse и Keyboard ниже.

Мышь (библиотека Mouse)

Функции для работы с мышью позволяют Leonardo, Micro или Due контролировать движение курсора на подключенном компьютере. Обновление позиции курсора всегда осущетсвляется относительно его предыдущего положения.

Клавиатура (библиотека Keyboard)

Функции для работы с клавиатурой позволяют Leonardo, Micro или Due отправлять подключенному компьютеру сигналы о нажатии клавиш.

Примечание: Библиотека Keyboard позволяет отправлять не все ASCII-символы, в частности она не позволяет отправлять непечатаемые символы. Библиотека также поддерживает использование клавиш-модификаторов, которые при одновременном нажатии с другой клавишей изменяют ее поведение. Дополнительную информацию о поддерживаемых клавишах и их применении .

Примеры

KeybaordAndMouseControl : Демонстрация команд Mouse и Keyboard в одной программе.
KeyboardMessage : Отправка текстовой строки при нажатии кнопки.

Предосторожности при использовании библиотек Mouse и Keyboard : при постоянной работе библиотек Mouse или Keyborad могут возникнуть сложности во время программирования вашего устройства.

Функции, подобные Mouse.move() или Keyboard.print() могут перемещать курсор и сигнализировать о нажатии клавиш подключенному компьютеру, поэтому должны вызываться только тогда, когда вы готовы контролировать их работу. Рекомендуется использовать какую-нибудь систему управления, позволяющую выключать подобную функциональность, например, в зависимости от положения переключателя или сигнала на выводе, состояние которого вы можете контролировать.

Перед использованием функций библиотек Mouse или Keyboard непосредственно с компьютером, лучше всего протестировать их возвращаемые значения с помощью функции Serial.print() . Так вы сможете удостовериться в правильности отправляемых значений. Подробнее см. примеры работы с библиотеками Mouse и Keyboard ниже.

Мышь (библиотека Mouse)

Mouse.begin()
Mouse.click()
Mouse.end()
Mouse.move()
Mouse.press()
Mouse.release()
Mouse.isPressed()

Клавиатура (библиотека Keyboard)

Примечание. Библиотека Keyboard позволяет отправлять не все ASCII-символы, в частности она не позволяет отправлять непечатаемые символы.

Библиотека также поддерживает использование клавиш-модификаторов, которые при одновременном нажатии с другой клавишей изменяют ее поведение. Дополнительную информацию о поддерживаемых клавишах и их применении см. здесь.

Keyboard.begin()
Keyboard.end()
Keyboard.press()
Keyboard.print()
Keyboard.println()
Keyboard.release()
Keyboard.releaseAll()
Keyboard.write()

Примеры

KeybaordAndMouseControl : Демонстрация команд Mouse и Keyboard в одной программе.
KeyboardMessage : Отправка текстовой строки при нажатии кнопки.
KeyboardLogout : Завершение сеанса текущего пользователя командой сочетания клавиш

В этой статье мы сделали попытку собрать в одном месте ссылки на все самые популярные библиотеки Ардуино, а также подготовили подборку наиболее популярных библиотек. Рано или поздно, любой ардуинщик сталкивается с необходимостью использования той или иной библиотеки. Ведь использование готового кода сильно сокращает время на программирование. Надеемся, что собранные в одном месте и снабженные ссылками для скачивания и короткими примерами использования, сведения о популярных библиотеках помогут вам в ваших проектах.

Библиотека ардуино – это некий программный код, хранящийся не в скетче, а во внешних файлах, которые можно подключить к вашему проекту. В библиотеке хранятся различные методы и структуры данных, которые нужны для упрощения работы с датчиками, индикаторами, модулями и другими компонентами. Использование готовых программ существенно упрощает работу над проектами, потому что можно сосредоточиться на основной логике, не тратя время на множество мелочей.

Сегодня создано огромное количество библиотек, которые можно легко найти и скачать в интернете. Подавляющее большинство библиотек распространяются по свободной лицензии, поэтому необходимости в поиске “пиратских” версий нет. Главное, это научиться .

Стандартные библиотеки Ардуино

Начать знакомство с библиотеками лучше с официального сайта, на котором можно найти внушительный список стандартных модулей и ссылки на официальные библиотеки партнеров.

Список встроенных библиотек (они поставляются вместе с дистрибутивом Arduino IDE):

EEPROM
Ethernet / Ethernet 2
Firmata
LiquidCrystal
Servo
SoftwareSerial
Stepper

Подборка библиотек в одном архиве

Если у вас нет времени на детальный анализ множества сайтов и вы хотите скачать все необходимое для работы с внешними устройствами Ардуино в одном архиве, мы подготовили список 40 самых популярных библиотек. Просто и распакуйте его содержимое (папку libraries) в папку Arduino.

Библиотеки для экранов, индикаторов и дисплеев

Библиотека I2C

Библиотека, предназначенная для работы периферийного устройства по протоколу I2C.

Пример использования:

#ifndef I2C_MASTER_H

#define I2C_MASTER_H

void I2C_init (void) – создание объекта, настройка на правильную частоту для шины.

uint8_t I2C_start () – установка соединения с новым устройством.

uint8_t I2C_write() – запись данных на текущее устройство.

uint8_t I2C_read_ack() – считывание байта с устройства, запрос следующего байта.

Библиотека LiquidCrystal

Стандартная библиотека, установленная в Arduino IDE. Предназначена для управления жидкокристаллическими дисплеями LCD.

Пример использования:

#include . Также, чтобы не ошибиться при написании, можно подключить через меню Sketch – Import Library – LiquidCrystal.

Конструктор класса – LiquidCristal(…). Аргументами являются rs, rw, en, do…d7. Первые 3 соответствую выводам сигналов RS, RW и Enable. Выводы d соответствуют номерам шин данных, к которым подключен дисплей.

void begin(cols, rows) – метод, который инициализирует интерфейс дисплея. Аргументами являются количество знаков в строке (cols) и число строк (rows). Этот метод должен задаваться первым.

void createChar(num, data) – метод, необходимый для создания пользовательских символов.

Библиотека UTFT

Стандартная библиотека, необходимая для работы Ардуино с TFT экранами разных типов. Все поддерживаемые дисплеи представлены в сопроводительном документе с библиотекой.

Пример использования:

#include

UTFT(); – создание экземпляра UTFT.

textRus(char*st, int x, int y); – метод, позволяющий выводить строку из указателя. Например, char *dht = “Температура,С”;

textRus(string st, int x, int y); – вывод строки с указанием в параметре. Например, g.textRus(“Температура, С”, 0, 20);

Библиотека LedControl

Позволяет управлять семисегментными дисплеями, объединять массив из светодиодов в одну матрицу.

Пример использования:

#include “ds3231.h”

DS3231 Clock(SDA, SCL); – создание объекта DS3231, подключение к линии тактирования и линии данных.

getTime(); – считывание даты и времени с часов.

setDate(date, mon, year); – установка даты.

Системные библиотеки ардуино

Библиотека EEPROM

Стандартная библиотека. Предназначена для работы с энергонезависимой памятью (запись данных, их чтение).

Пример использования:

#include

EEPROM.read(); – создание объекта, считывание байта по адресу из энергонезависимой памяти.

EEPROM.write(address, value)– запись байта в энергонезависимую память.

EEPROM.put() – запись строк чисел с плавающей запятой.

EEPROM.get() – чтение строк и чисел с плавающей запятой.

#include < DHT.h>

DHT dht(DHTPIN, DHT11); – инициализирует датчик (в данном случае DHT11).

dht.begin(); – запуск датчика.

float t = dht.readTemperature(); – считывание текущего значения температуры в градусах Цельсия.

Библиотека DallasTemperature

Предназначается для работы с датчиками Dallas. Работает совместно с библиотекой OneWire.

#include

DallasTemperature dallasSensors(&oneWire); – передача объекта oneWire для работы с датчиком.

положить ее в регистр.

Требуется для работы с датчиком атмосферного давления BMP280.

Пример использования:

#include

BMP280_CHIPID – создание экземпляра, указание его адреса.

getTemperature(float *temp); – получение измеренной температуры.

getPressure(float *pressure); – получение измеренного значения давления.

Библиотека BMP085

Требуется для работы с датчиком давления BMP085.

Пример использования:

#include

Adafruit_BMP085 bmp; – создание экземпляра BMP085.

dps.init(MODE_ULTRA_HIGHRES, 25000, true); – измерение давления, аргумент 25000 – высота над уровнем моря (в данном случае 250 м. над уровнем моря).

dps.getPressure(&Pressure); – определение давления.

Библиотека FingerPrint

Требуется для работы со сканером отпечатков пальцев.

Пример использования:

#include

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); – создание экземпляра MFRC522, аргументами указаны выходы, к которым подключен модуль.

mfrc522.PCD_Init(); – инициализация MFRC522.

Библиотека Ethershield

Новая версия https://github.com/jcw/ethercard

Требуется для подключения Ардуино к локальной сети или сети интернет. Библиотека больше не поддерживается, более новая версия Ethercard. Также существует стандартная библиотека Ethernet.

Пример использования:

#include «EtherShield.h»

#include

EtherShield es = EtherShield (); – подготовка веб-страницы

ether.begin(sizeof Ethernet::buffer, mymac,); – начало работы, аргументы – адрес Mac и номер порта, к которому подключен выход CS.

Библиотека Nrf24l01

Требуется для работы с RF24-радиомодулем.

Пример использования:

#include “RF24.h”

RF24 – Конструктор создает новый экземпляр драйвера. Перед тем, как использовать, нужно создать экземпляр и указать пины, к которым подключен чип (_cepin: контакт модуля Enable, cspin: контакт модуля Select).

Begin – начало работы чипа.

setChannel – каналы для связи RF.

setPayloadSize – установка фиксированного размера передачи.

getPayloadSize – получение фиксированного размера.

Библиотека TinyGPS

Требуется для чтения сообщений GPGGA и GPRMC. Помогает считывать данные о положении, дате, времени, высоте и других параметрах.

Пример использования:

#include

TinyGPS gps; – создание экземпляра TinyGPS.

encode () – подача на объект последовательных данных по одному символу.

gps.stats() – метод статистики. Показывает, получены корректные данные или нет.

Библиотеки в Arduino IDE

Среди всего разнообразия библиотек можно выделить 3 основных группы:

Встроенные – это библиотеки, изначально установленные в среде Arduino IDE. Их не нужно скачивать и устанавливать дополнительно, они доступны для использования в программе сразу после запуска среды разработки.
Дополнительные – это библиотеки, которые нужно самостоятельно скачивать устанавливать. Обычно такой вид библиотек разрабатывает производитель датчиков, сенсоров и других компонентов для облегчения работы с ардуино.
Зависимые библиотеки – устанавливаются как помощник дополнительной библиотеки, отдельно от нее не работает.

Самым простым способом работы с библиотеками в ардуино является использование встроенных возможностей среды разработки Arduino IDE. Об этом мы поговорим в отдельной статье.

These core libraries allow a 32u4 based boards or Due and Zero board to appear as a native Mouse and/or Keyboard to a connected computer.

A word of caution on using the Mouse and Keyboard libraries : if the Mouse or Keyboard library is constantly running, it will be difficult to program your board. Functions such as Mouse.move() and Keyboard.print() will move your cursor or send keystrokes to a connected computer and should only be called when you are ready to handle them. It is recommended to use a control system to turn this functionality on, like a physical switch or only responding to specific input you can control.

When using the Mouse or Keyboard library, it may be best to test your output first using Serial.print(). This way, you can be sure you know what values are being reported. Refer to the Mouse and Keyboard examples for some ways to handle this.

Mouse

The mouse functions enable a Leonardo, Micro, or Due to control cursor movement on a connected computer. When updating the cursor position, it is always relative to the cursor"s previous location.

Keyboard

The keyboard functions enable a Leonardo, Micro, or Due to send keystrokes to an attached computer.

Note: Not every possible ASCII character, particularly the non-printing ones, can be sent with the Keyboard library . The library supports the use of modifier keys. Modifier keys change the behavior of another key when pressed simultaneously. for additional information on supported keys and their use.

Examples

: Demonstrates the Mouse and Keyboard commands in one program.
: Sends a text string when a button is pressed.
: Logs out the current user with key commands
: Reads a byte from the serial port, and sends back a keystroke.

До сих пор мы работали только с Arduino UNO. Да вот только то, что я сегодня покажу не работает с Arduino UNO. На самом деле можно, конечно, но в таком случае нужно кое-чего подшаманить, а это кое-чего не так-то и просто. Что же тогда делать? А вот что.

Кроме Arduino UNO существует множество других версий Arduino. Это и Arduino Nano или Mini, когда размер имеет значение, и Arduino Mega, когда пинов и ресурсов на UNO уже не хватает, а еще нужно подключить килограмм датчиков. А если форм-фактор UNO уж больно нравится, а аналоговых пинов не хватает, то на помощь придет Leonardo.

На Leonardo мы сегодня и остановимся. Отличие Leonardo от UNO не только в дополнительных аналоговых пинах, но и в архитектуре. На Leonardo доступен виртуальный Serial port. Что это нам дает? Как минимум то, что 1 и 0 пины, которые отвечают за соединение с компьютером на UNO остаются свободными, а при открытии Serial соединения плата не перезагружается. Примите это во внимание. И главный козырь – компьютер считает Leonardo за HID устройство (Human interface device), а это говорит о том, что Leonardo может притвориться клавиатурой или мышью. Это свойство то мы и будем использовать.

Предыстория

Я люблю играть на электрогитаре. Часто играю в программе Guitar rig. Эта программа является виртуальным гитарным процессором, то есть обрабатывает звук с гитары. К чему все это. При игре нужно переключаться между пресетами, а руки то заняты. Есть решение – приобрести контроллер для этой программы, вот только он больше не выпускается, да и стоит прилично. А что если соорудить педаль самому? Вот что из этого получилось.

Нам понадобятся

Arduino Leonardo или его аналоги

Главное – чтобы плата определялась как HID устройство

Кнопка

Тут уж по вашему вкусу

Соединительные провода

Корпус

Тут есть где разгуляться дизайнерской мысли. Я решил не заморачиваться особо и соорудил подобие педали из двух фанерок, обильно смазанных термоклеем. Побаловаться – в самый раз.

Пол царства за термоклей.

Свой среди HID

Как я уже и говорил, Leonardo может притворяться клавиатурой или мышью. Это осуществляется с помощью встроенной библиотеки. Ниже приведен пример кода. Попробуйте запустить его у себя на компьютере. Должна произойти странная вещь.

// Подключаем библиотеку для управления клавиатурой #include "Keyboard.h" void setup() { // Стартуем Keyboard.begin(); delay(3000); // Выделяем весь документ Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press("a"); delay(500); Keyboard.releaseAll(); // Стираем текст Keyboard.write(KEY_BACKSPACE); delay(500); // Пишем сообщение Keyboard.println("Te he.I am controlling your keyboard"); delay(1000); // Выделяем весь документ Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press("a"); delay(500); Keyboard.releaseAll(); // Пишем сообщение Keyboard.println("Goodbye!"); delay(1000); // Выделяем весь документ Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press("a"); delay(500); Keyboard.releaseAll(); // Стираем текст Keyboard.write(KEY_BACKSPACE); delay(500); Keyboard.releaseAll(); // Сохраняем документ Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL); Keyboard.press("s"); delay(500); Keyboard.releaseAll(); // Чтобы откатить все назад, нажмите ctrl + z несколько раз } void loop() { }

Не спешите бежать и рассказывать о восстании машин. Так и было задумано. Теперь разберемся как это работает.

Keyboard .press (button ) – эта команда говорит Leonardo о том, что нужно нажать кнопку на клавиатуре. Аргументом принимает букву или специальное обозначение клавиши. KEY_LEFT_CTRL – это левый Ctrl, например. Все обозначения можно посмотреть .

Можно нажимать комбинации клавиш. Для этого пропишите несколько строк кода с нужными клавишами. Например, чтобы сохранить текст есть комбинация Ctrl + s, Leonardo тоже сможет сохранить текст если выполнить такой код:

Keyboard.press(“s”); Keyboard.press(KEY_LEFT_CTRL);

Keyboard .releaseAll () – команда говорит Leonardo отпустить клавиши. Заметьте, что предыдущая команда говорит Leonardo только о нажатии клавиши. Если не прописать Keyboard.releaseAll(), то клавиша будет зажата и дальше. Прямо как в реальности. Попробуйте открыть текстовый редактор и зажать клавишу.

Keyboard .println ("Some text ") – эта команда отвечает за печать текста. Тут все предельно ясно. Работает как Serial.println.

Там есть и другие функции, но эти – самые основные. Их нам хватит, чтобы сделать педаль для гитары. Если кому интересно, что еще есть в этой библиотеке или в похожей для мыши, то можно открыть примеры/USB и почитать . Переходим к сборке педали.

Схема

С конструкцией можно подумать, а схема устройства крайне проста. Ниже приведена схема на макетке.

Код

// Подключаем библиотеку для работы с Leonardo как с клавиатурой #include "Keyboard.h" // Определяем пин кнопки #define BUTTON_PIN A0 // Создаем переменную для считывания показаний с кнопки bool button = 0; void setup() { // Открываем соединение с COM портом Serial.begin(9600); // Определяем кнопку как вход с подтягивающим резистором // Что такое подтягивающий резистор и для чего он нужен можно прочитать здесь: // http://сайт/arduino/arduino185.php pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP); } void loop() { // Считываем показания с кнопки button = digitalRead(BUTTON_PIN); // Помним, что в отпущеном состоянии значение на кнопке равно 1 if(!button) { // Отправляем клавишу в Serial. Я решил отправлять n // Для некоторых клавиш есть специальные обозначения. // Например, чтобы отправить левый Shift, вы должны написать такую команду - Keyboard.press(KEY_LEFT_SHIFT); // Коды для других клавиш приведены здесь // https://www.arduino.cc/en/Reference/KeyboardModifiers Keyboard.press("n"); // Ждем немного delay(10); } else { // Когда кнопка отпущена - отправляем команду остановить все нажатия Keyboard.releaseAll(); } }

Видео

На видео показан тест устройства в Microsoft Word и использование в качестве педали для переключения пресетов в guitar Rig 5. Для этого я создал новый контроллер, запомнил клавишу и задал действие.

Итог

Оказывается, существуют и другие Arduino, не менее полезные, а где-то и более полезные чем UNO.

Используя Leonardo в качестве клавиатуры или мыши можно создавать интересные вещи. Например, флешку-розыгрыш на 1 апреля, которая будет нажимать клавиши через определенные интервалы. Такая штучка доставит вашей цели кучу незабываемых эмоций. Только тсс, я этого не говорил.