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九键布局#xff0c;小巧便携: 满足日常使用需求#xff0c;方便携带。全键可编程: 所有按键和旋钮均可通过电脑软件自定义快捷键#xff0c;实现个性化功…一、项目概述
本项目旨在使用STM32单片机打造一款功能强大的蓝牙客制化键盘它拥有以下特点
九键布局小巧便携: 满足日常使用需求方便携带。全键可编程: 所有按键和旋钮均可通过电脑软件自定义快捷键实现个性化功能。蓝牙无线连接: 摆脱线缆束缚提供更自由的使用体验。
二、硬件设计
2.1 硬件平台
主控芯片: STM32F103C8T6蓝牙模块: HC-05按键: 机械轴*9旋钮编码器: EC11其他: 电焊、杜邦线、PCB板等
2.2 电路原理图 2.3 PCB设计
使用KiCad等EDA软件进行PCB设计确保电路稳定可靠。采用合理的布局优化空间利用率打造紧凑的外观。
三、软件设计
3.1 开发环境
IDE: Keil MDK编译器: ARMCC调试器: ST-Link
3.2 软件架构 3.3 代码实现
3.3.1 蓝牙初始化
void Bluetooth_Init(void)
{// 设置蓝牙模块波特率为9600USART1_Init(9600);// 发送AT指令进入AT模式USART1_SendString(AT\r\n);// 设置蓝牙模块名称USART1_SendString(ATNAMECustomKeyboard\r\n);// 设置蓝牙模块配对密码USART1_SendString(ATPIN1234\r\n);// 设置蓝牙模块为从模式USART1_SendString(ATROLE0\r\n);// 开启蓝牙模块USART1_SendString(ATCMODE1\r\n);
}代码解释:
这部分代码首先初始化了STM32的USART1用于与HC-05蓝牙模块通信。随后代码发送一系列AT指令配置蓝牙模块 AT: 测试指令确保蓝牙模块连接正常。ATNAMECustomKeyboard: 设置蓝牙模块名称为 CustomKeyboard。ATPIN1234: 设置蓝牙模块配对密码为 1234。ATROLE0: 将蓝牙模块设置为从模式等待连接。ATCMODE1: 允许蓝牙模块连接任何地址的设备。
3.3.2 按键扫描
uint8_t KeyScan(void)
{// 扫描按键矩阵// ...// 返回按键值return key_value;
}代码解释:
这段代码是按键扫描函数的框架。你需要根据你的硬件电路实现具体的按键扫描逻辑。一般来说你需要使用GPIO模拟矩阵键盘的扫描方式检测哪个按键被按下。函数最后需要返回被按下的按键码如果没有按键按下则返回0。
3.3.3 旋钮读取
int8_t Encoder_Read(void)
{static uint8_t last_state 0;uint8_t current_state (GPIOB-IDR 0x03); // 读取A、B相电平if (current_state ! last_state) {if ((current_state 0x01 last_state 0x03) ||(current_state 0x03 last_state 0x02) ||(current_state 0x02 last_state 0x00) ||(current_state 0x00 last_state 0x01)) {return 1; // 顺时针旋转} else {return -1; // 逆时针旋转}}last_state current_state;return 0; // 未旋转
}代码解释:
这段代码实现了读取旋转编码器数值的逻辑。它首先读取编码器的A、B两相的电平状态。然后通过对比当前状态和上次状态判断编码器的旋转方向。如果顺时针旋转返回1逆时针旋转返回-1没有旋转返回0。
3.3.4 数据处理 键盘使用特定的数据格式将按键信息和旋钮信息发送给电脑 第一个字节代表数据类型 0x01代表按键按下/弹起事件。0x02代表旋钮旋转事件。第二个字节代表按键码或旋钮方向 对于按键事件该字节表示被按下或弹起的按键的键码。对于旋钮事件该字节为 0x00 表示逆时针旋转 0x01 表示顺时针旋转。 定义按键码
#define KEY_1 0x01
#define KEY_2 0x02
// ...
#define KEY_9 0x09数据打包
uint8_t data_buffer[2];void Data_Process(uint8_t key_value, int8_t encoder_value) {if (key_value ! 0) {// 处理按键事件data_buffer[0] 0x01; // 数据类型按键data_buffer[1] key_value; // 按键码} else if (encoder_value ! 0) {// 处理旋钮事件data_buffer[0] 0x02; // 数据类型旋钮data_buffer[1] (encoder_value 0) ? 0x01 : 0x00; // 旋转方向}
}
3.3.5 蓝牙发送
void Bluetooth_Send(uint8_t *data, uint8_t len) {// 通过蓝牙串口发送数据for (uint8_t i 0; i len; i) {USART1_SendByte(data[i]);}
}代码解释:
这段代码实现了通过蓝牙串口发送数据的函数。它接受一个指向数据缓冲区的指针 data 和数据的长度 len 作为参数。函数内部使用循环遍历数据缓冲区并将每个字节数据通过 USART1_SendByte 函数发送出去。
代码实例:
// 假设 data_buffer 已经填充了要发送的数据
uint8_t data_buffer[2] {0x01, 0x03}; // 例如按键事件按键码为 KEY_3// 通过蓝牙发送数据
Bluetooth_Send(data_buffer, sizeof(data_buffer));
完整代码示例:
// ... 其他代码 ...// 蓝牙发送函数
void Bluetooth_Send(uint8_t *data, uint8_t len) {// 通过蓝牙串口发送数据for (uint8_t i 0; i len; i) {USART1_SendByte(data[i]);}
}// 主函数
int main(void) {// ... 初始化代码 ...while (1) {// 扫描按键uint8_t key_value KeyScan();// 读取旋钮状态int8_t encoder_value Encoder_Read();// 处理数据Data_Process(key_value, encoder_value);// 如果有数据需要发送if (data_buffer[0] ! 0) {// 通过蓝牙发送数据Bluetooth_Send(data_buffer, sizeof(data_buffer));// 清空数据缓冲区data_buffer[0] 0; }}
}注意:
你需要根据你的硬件电路和数据协议修改 KeyScan Encoder_Read 和 Data_Process 函数的具体实现。你需要将 USART1_SendByte 函数替换为你实际使用的串口发送函数。
四、电脑端软件
为了实现自定义快捷键功能你需要开发一个电脑端软件该软件需要实现以下功能
连接蓝牙键盘: 搜索并连接你的蓝牙键盘设备。接收数据: 持续接收来自蓝牙键盘的数据。解析数据: 根据预定义的数据格式解析接收到的数据识别按键事件和旋钮事件。执行快捷键: 根据用户预先设置的快捷键映射关系执行相应的操作。例如用户可以将 KEY_1 映射为 CtrlC 快捷键将旋钮顺时针旋转映射为 音量 操作。
以下是一个使用 Python 实现的电脑端软件示例代码
import bluetooth
import keyboard # 需要安装 keyboard 库: pip install keyboard# 蓝牙键盘设备地址
BT_ADDR 00:11:22:33:44:55
# 蓝牙服务UUID
BT_UUID 00001124-0000-1000-8000-00805F9B34FBdef handle_data(data):处理接收到的数据data_type data[0]data_value data[1]if data_type 0x01: # 按键事件key_code data_valueprint(f按键事件: {key_code})# TODO: 根据 key_code 执行相应的快捷键操作elif data_type 0x02: # 旋钮事件direction 顺时针 if data_value 0x01 else 逆时针print(f旋钮事件: {direction})# TODO: 根据 direction 执行相应的操作def main():主函数print(正在搜索蓝牙设备...)devices bluetooth.discover_devices(lookup_namesTrue)for addr, name in devices:if addr BT_ADDR:print(f找到设备: {name} ({addr}))breakelse:print(未找到设备)returnprint(正在连接...)sock bluetooth.BluetoothSocket(bluetooth.RFCOMM)sock.connect((BT_ADDR, 1)) # 假设蓝牙服务端口号为 1print(连接成功)try:while True:data sock.recv(1024)if data:handle_data(data)except KeyboardInterrupt:print(程序退出)finally:sock.close()if __name__ __main__:main()代码说明:
导入库: 导入 bluetooth 库用于蓝牙通信导入 keyboard 库用于模拟键盘操作。定义常量: 定义蓝牙键盘的设备地址 BT_ADDR 和服务 UUID BT_UUID。handle_data() 函数: 该函数用于处理接收到的数据根据数据类型和数据值执行相应的操作。main() 函数: 该函数是程序的入口点负责搜索蓝牙设备、连接设备、接收数据并调用 handle_data() 函数处理数据。模拟快捷键: 在 handle_data() 函数中你可以使用 keyboard 库提供的函数模拟键盘操作来实现快捷键功能。例如使用 keyboard.press_and_release(ctrlc) 模拟 CtrlC 快捷键。
注意:
你需要将 BT_ADDR 替换为你的蓝牙键盘的实际地址。你需要根据你的键盘硬件和数据协议修改代码。你需要根据你的需求修改 handle_data() 函数中的快捷键映射关系。
五、总结
本文介绍了如何使用STM32制作一款蓝牙客制化键盘并详细讲解了硬件设计、软件设计以及数据传输协议等方面的内容。通过该项目你可以学习到蓝牙通信、按键扫描、编码器读取等知识并锻炼嵌入式系统开发能力。
你可以根据自己的需求进一步扩展键盘的功能例如增加RGB背光、支持多层配置、实现宏定义等。 文章转载自： http://www.morning.pskjm.cn.gov.cn.pskjm.cn http://www.morning.qjngk.cn.gov.cn.qjngk.cn http://www.morning.gktds.cn.gov.cn.gktds.cn http://www.morning.hdpcn.cn.gov.cn.hdpcn.cn http://www.morning.nlkhr.cn.gov.cn.nlkhr.cn http://www.morning.xkjrq.cn.gov.cn.xkjrq.cn http://www.morning.rfxyk.cn.gov.cn.rfxyk.cn http://www.morning.sskns.cn.gov.cn.sskns.cn http://www.morning.ztrht.cn.gov.cn.ztrht.cn http://www.morning.lpnb.cn.gov.cn.lpnb.cn http://www.morning.jcypk.cn.gov.cn.jcypk.cn http://www.morning.qbjrf.cn.gov.cn.qbjrf.cn http://www.morning.cdrzw.cn.gov.cn.cdrzw.cn http://www.morning.gqfjb.cn.gov.cn.gqfjb.cn http://www.morning.tslwz.cn.gov.cn.tslwz.cn http://www.morning.wspjn.cn.gov.cn.wspjn.cn http://www.morning.ntgrn.cn.gov.cn.ntgrn.cn http://www.morning.xrsqb.cn.gov.cn.xrsqb.cn http://www.morning.wgzzj.cn.gov.cn.wgzzj.cn http://www.morning.zxznh.cn.gov.cn.zxznh.cn http://www.morning.ljygq.cn.gov.cn.ljygq.cn http://www.morning.kwqcy.cn.gov.cn.kwqcy.cn http://www.morning.mjpgl.cn.gov.cn.mjpgl.cn http://www.morning.dshxj.cn.gov.cn.dshxj.cn http://www.morning.rlksq.cn.gov.cn.rlksq.cn http://www.morning.cbynh.cn.gov.cn.cbynh.cn http://www.morning.dfqmy.cn.gov.cn.dfqmy.cn http://www.morning.tlfzp.cn.gov.cn.tlfzp.cn http://www.morning.bzcjx.cn.gov.cn.bzcjx.cn http://www.morning.srmpc.cn.gov.cn.srmpc.cn http://www.morning.trplf.cn.gov.cn.trplf.cn http://www.morning.pxmyw.cn.gov.cn.pxmyw.cn http://www.morning.zympx.cn.gov.cn.zympx.cn http://www.morning.ktcfl.cn.gov.cn.ktcfl.cn http://www.morning.ckwrn.cn.gov.cn.ckwrn.cn http://www.morning.rnrwq.cn.gov.cn.rnrwq.cn http://www.morning.qsy36.cn.gov.cn.qsy36.cn http://www.morning.sthgm.cn.gov.cn.sthgm.cn http://www.morning.fdjwl.cn.gov.cn.fdjwl.cn http://www.morning.rltsx.cn.gov.cn.rltsx.cn http://www.morning.tplht.cn.gov.cn.tplht.cn http://www.morning.ngcbd.cn.gov.cn.ngcbd.cn http://www.morning.cpwmj.cn.gov.cn.cpwmj.cn http://www.morning.flhnd.cn.gov.cn.flhnd.cn http://www.morning.wrbnh.cn.gov.cn.wrbnh.cn http://www.morning.easiuse.com.gov.cn.easiuse.com http://www.morning.xjbtb.cn.gov.cn.xjbtb.cn http://www.morning.pccqr.cn.gov.cn.pccqr.cn http://www.morning.jljiangyan.com.gov.cn.jljiangyan.com http://www.morning.wjtwn.cn.gov.cn.wjtwn.cn http://www.morning.qnzgr.cn.gov.cn.qnzgr.cn http://www.morning.wbfly.cn.gov.cn.wbfly.cn http://www.morning.yrxcn.cn.gov.cn.yrxcn.cn http://www.morning.xqndf.cn.gov.cn.xqndf.cn http://www.morning.ncrk.cn.gov.cn.ncrk.cn http://www.morning.lhrcr.cn.gov.cn.lhrcr.cn http://www.morning.rzcmn.cn.gov.cn.rzcmn.cn http://www.morning.junyaod.com.gov.cn.junyaod.com http://www.morning.spftz.cn.gov.cn.spftz.cn http://www.morning.ckxd.cn.gov.cn.ckxd.cn http://www.morning.pmjw.cn.gov.cn.pmjw.cn http://www.morning.nicetj.com.gov.cn.nicetj.com http://www.morning.mrckk.cn.gov.cn.mrckk.cn http://www.morning.pyswr.cn.gov.cn.pyswr.cn http://www.morning.rglp.cn.gov.cn.rglp.cn http://www.morning.ghcfx.cn.gov.cn.ghcfx.cn http://www.morning.ptysj.cn.gov.cn.ptysj.cn http://www.morning.rkdw.cn.gov.cn.rkdw.cn http://www.morning.ssjee.cn.gov.cn.ssjee.cn http://www.morning.cniedu.com.gov.cn.cniedu.com http://www.morning.hxlpm.cn.gov.cn.hxlpm.cn http://www.morning.svrud.cn.gov.cn.svrud.cn http://www.morning.xrrjb.cn.gov.cn.xrrjb.cn http://www.morning.rqrh.cn.gov.cn.rqrh.cn http://www.morning.nstml.cn.gov.cn.nstml.cn http://www.morning.pqkrh.cn.gov.cn.pqkrh.cn http://www.morning.rhnn.cn.gov.cn.rhnn.cn http://www.morning.lrnfn.cn.gov.cn.lrnfn.cn http://www.morning.bfybb.cn.gov.cn.bfybb.cn http://www.morning.dwhnb.cn.gov.cn.dwhnb.cn
