这次来完成一个好玩的项目，实现一个完整的跨设备输入监控系统，将 PC 物理键盘的按键实时同步到 Arduino UNO Q 的 12×8 LED 矩阵显示。

层级位置技术功能

PC → MPU 协议：

# PC 发送的 JSON 数据包
{
    "key": "A",      # 显示文本（字符串）
    "type": 1         # 类型编码（整数）
}

类型编码定义：

类型码含义示例LED 颜色

MPU → PC 反馈协议：

# MPU 推送的 LED 状态反馈
{
    "text": "A",          # 显示字符
    "color": "yellow",    # 颜色名称
    "colorClass": "",     # CSS 类名
    "type": 1,            # 类型码
    "sendCount": 5,       # 累计发送次数
    "warning": ""         # 警告信息（如 "duplicate"）
}

PC 端（keyboard_capture.py）

核心模块：

# 1. 键盘监听模块
from pynput import keyboard as kb
listener = kb.Listener(on_press=on_press, on_release=on_release)

# 2. 网络通信模块
import socketio
sio = socketio.Client()
sio.connect("ws://192.168.10.187:7000")

# 3. 事件处理
def on_press(key):
    key_info = get_key_info(key)  # 获取按键映射
    sio.emit('key_press', {'key': display_text, 'type': key_type})

def on_display(data):
    # 接收 MPU 反馈，显示 LED 状态
    text = data.get('text', '')
    color = data.get('color', '')

关键功能：

• 全局键盘监听（需要管理员权限，POWERSHELL使用管理员权限打开）

• 防重复发送（同一按键连续按下不重复发送）

• 实时统计（发送次数、最常按键）

• 错误处理（连接断开自动重连）

  
  

MPU 端（main.py）

核心流程：

# 1. 初始化 WebUI
ui = WebUI()  # 自动服务 /app/assets/index.html

# 2. 注册 Socket.IO 事件处理
ui.on_message("key_press", on_key_press)
ui.on_connect(lambda sid: print(...))
ui.on_disconnect(lambda sid: print(...))

# 3. 按键处理
def on_key_press(sid, message):
    # 解析消息 → 发送到 MCU → 推送状态到客户端
    result = Bridge.call("key_event", key_type, key_text)
    ui.send_message("display", {...}, room=sid)

WebUI 自动启动：

• 端口：7000

• 静态文件：index.html

• WebSocket 支持：Socket.IO 4.x

  
  

MCU 端（sketch/sketch.ino）

硬件驱动：

#include "ArduinoGraphics.h"
#include "Arduino_LED_Matrix.h"

Arduino_LED_Matrix matrix;

// 初始化
void setup() {
    matrix.begin();
    Bridge.begin();
    Bridge.provide_safe("key_event", key_event);
}

// 按键事件处理
void key_event(int code, String key) {
    display_text(key, code);
}

// LED 显示
void display_text(String text, int type) {
    matrix.beginDraw();
    matrix.clear();
    // 根据类型选择颜色
    switch (type) {
        case KEY_ALPHA: color = 0xFFFF00; break;  // 黄色
        case KEY_SPECIAL: color = 0x00FF00; break;  // 绿色
        default: color = 0x000000; break;  // 灰/黑
    }
    matrix.textFont(Font_5x7);
    matrix.beginText(0, 1, color);
    matrix.print(text);
    matrix.endText();
    matrix.endDraw();
}

完整数据流

物理键盘按下
    │
    ▼
pynput.on_press() 回调
    │
    ▼
get_key_info(key) → (type, display_text)
    │
    ▼
防重复检查 (last_sent_key)
    │
    ▼
sio.emit('key_press', {'key': display_text, 'type': key_type})
    │
    ▼  WebSocket 传输
    │
    ▼
MPU.on_key_press(sid, message)
    │
    ▼
Bridge.call("key_event", key_type, key_text)
    │
    ▼  USB/UART 通信
    │
    ▼
MCU.key_event(int code, String key)
    │
    ▼
display_text(String text, int type)
    │
    ▼
LED 矩阵绘制 (颜色根据类型选择)
    │
    ▼
同步推送
    │
    ▼
ui.send_message("display", {...}, room=sid)
    │
    ▼  WebSocket 传输
    │
    ▼
sio.on('display', on_display)  ← 更新 PC 端显示状态

最终效果

1、HTML上点击相应按钮，可以在LED矩阵显示对应字母

2，物理键盘按下按键，可在LED矩阵上显示对应的字母

完整项目：

keyboardLIST.zip

keyboard_capture.zip