使用STM32H5控制PAJ7620U2实现虚拟键盘枚举与手势控制的功能,大致进行的几个步骤:硬件连接、软件设置、手势识别与映射、虚拟键盘枚举以及功能测试。
以下是详细解释:
一、硬件连接连接PAJ7620U2模块:将PAJ7620U2模块通过I2C接口连接到STM32H5开发板上。PAJ7620U2模块会提供SCL(时钟线)和SDA(数据线)两个引脚,需要连接到STM32H5的相应I2C接口上。确保模块的供电电压与STM32H5的I/O电压兼容,一般为3.3V。连接USB接口:使用一根USB Type-C数据线连接STM32H5开发板的另一个USB口到电脑上,用于模拟虚拟键盘。
二、软件设置配置STM32H5的I2C接口:在STM32CubeMX或HAL库中配置I2C接口的相关参数,时钟频率等。
配置USB HID设备:在STM32CubeMX中启用USB HID设备功能,描述符等。
/** * @brief 填充HID事件以反映手势按键的状态 * @param hid_event 指向HID事件结构体的指针,用于存储手势按键的数据 * * 此函数根据当前的手势按键类型(`gesture_key.type`),填充HID事件结构体中的缓冲区和长度字段。 * HID事件用于通过USB HID类设备报告按键或手势的状态。 */ static void Gesture_GetKeyData(UX_SLAVE_CLASS_HID_EVENT *hid_event) { // 设置HID事件的总长度为8字节(假设) // 注意:实际长度可能需要根据HID报告描述符进行调整 hid_event->ux_device_class_hid_event_length = 8; // 初始化HID事件缓冲区的前两个字节为0,可能用于保留或其他用途 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[0] = 0; hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[1] = 0; // 检查是否有手势按键被激活 if (gesture_key.type) { // 根据手势按键的类型,设置HID事件缓冲区中的相应字节 switch (gesture_key.type) { case PAJ_UP: // 上 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x52; // 假设0x52是对应“上”的按键码 break; case PAJ_DOWN: // 下 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x51; // 假设0x51是对应“下”的按键码 break; case PAJ_LEFT: // 左 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x50; // 假设0x50是对应“左”的按键码 break; case PAJ_RIGHT: // 右 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x4F; // 假设0x4F是对应“右”的按键码 break; case PAJ_FORWARD: // 此处未设置任何值,可能需要添加对应的前进操作或忽略 break; case PAJ_BACKWARD: // 同上,可能需要添加对应的后退操作或忽略 break; case PAJ_CLOCKWISE: hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x3E; // 假设0x3E是对应顺时针旋转的按键码 break; // 注意注释中的F5可能是误导,实际应依据按键码表 case PAJ_COUNT_CLOCKWISE: hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0x29; // 假设0x29是对应逆时针旋转的按键码 break; // 同样,ESC可能是误导 case PAJ_WAVE: // 挥手动作可能不直接映射到按键码,这里设置为0表示无按键按下 hid_event->ux_device_class_hid_event_buffer[2] = 0; break; default: // 默认情况下不执行任何操作 break; } } // 注意:此函数只修改了HID事件缓冲区的一个字节(索引为2), // 其他字节(如索引3-7)保持未初始化状态,这可能不是预期的行为。 // 根据HID报告描述符,您可能需要填充这些字节以符合设备的期望。 }
四、虚拟键盘枚举
编写虚拟键盘枚举代码:在STM32的USB HID设备代码中,实现虚拟键盘的枚举功能。这通常涉及到修改USB描述符,并编写相应的代码来模拟键盘的输入。当手势被识别并映射到相应的按键时,通过USB HID接口将按键信息发送给电脑。将STM32H5开发板连接到电脑上,运行测试程序。执行手势操作,观察电脑是否接收到相应的键盘输入。
/** * @brief USB HID键盘设备的主线程入口点 * @param thread_input 线程输入参数,这里未使用 * * 此函数在USB HID键盘设备的上下文中运行,负责检测手势按键事件并通过HID类发送相应的键盘码。 */ static VOID usbx_hidkeyboard_thread_entry(ULONG thread_input) { /* USER CODE BEGIN app_ux_device_thread_entry */ /* 指向USB从设备结构体的指针 */ UX_SLAVE_DEVICE *device; /* 用于存储HID事件的结构体 */ UX_SLAVE_CLASS_HID_EVENT hid_event; /* 忽略未使用的线程输入参数 */ TX_PARAMETER_NOT_USED(thread_input); /* 获取USB从设备结构体的地址 */ device = &_ux_system_slave->ux_system_slave_device; /* 初始化HID事件结构体,将所有字节设置为0 */ ux_utility_memory_set(&hid_event, 0, sizeof(UX_SLAVE_CLASS_HID_EVENT)); /* 无限循环,等待并处理手势按键事件 */ while (1) { /* 检查设备是否已配置,并且HID键盘实例是否有效 */ if ((device->ux_slave_device_state == UX_DEVICE_CONFIGURED) && (hid_keyboard != UX_NULL)) { /* 休眠10毫秒,减少CPU占用 */ tx_thread_sleep(MS_TO_TICK(100)); // 注意:这里原始代码是100毫秒,注释中写的是10ms /* 检查是否有有效的手势按键事件 */ if (gesture_key.valid != 0) { /* 标记手势按键为已处理 */ gesture_key.valid = 0; /* 调用函数填充HID事件结构体 */ Gesture_GetKeyData(&hid_event); /* 发送HID事件到HID键盘实例 */ ux_device_class_hid_event_set(hid_keyboard, &hid_event); } else { /* 如果没有手势按键事件,则清除HID事件结构体(如果需要的话) */ ClearKeyData(&hid_event); // 注意:这个函数需要您自己实现,用于清除HID事件数据 /* 发送空的HID事件到HID键盘实例,可能用于通知没有按键被按下 */ ux_device_class_hid_event_set(hid_keyboard, &hid_event); } } else { /* 如果设备未配置或HID键盘实例无效,则休眠较短的时间 */ tx_thread_sleep(MS_TO_TICK(10)); // 休眠10毫秒 } } /* USER CODE END app_ux_device_thread_entry */ }
/** * @brief 激活或初始化HID键盘设备 * @param hid_instance 指向HID类的实例的指针,该实例代表HID键盘 * * 此函数接收一个指向HID类的实例的指针,并将其存储在全局变量hid_keyboard中, * 以便在USB HID键盘设备的处理函数中使用。 */ VOID USBD_HID_Keyboard_Activate(VOID *hid_instance) { /* USER CODE BEGIN USBD_HID_Keyboard_Activate */ // 注意:UX_PARAMETER_NOT_USED是一个宏,用于防止编译器警告未使用的参数 // 如果你确实需要使用这个参数,就不要注释掉这行代码 // UX_PARAMETER_NOT_USED(hid_instance); // 将传入的HID实例指针转换为UX_SLAVE_CLASS_HID*类型,并存储在hid_keyboard中 // 假设hid_keyboard已经在其他地方被声明为全局或静态变量 hid_keyboard = (UX_SLAVE_CLASS_HID*)hid_instance; /* USER CODE END USBD_HID_Keyboard_Activate */ // 函数返回,不需要执行其他操作 return; }五、功能测试请见汇总贴