USB音量控制器的制作

第1步：你需要什么

这个项目围绕Arduino Pro Micro（5V版本）构建，可从Far Eastern供应商处获得，价格为2英镑至3英镑。可以使用其他基于ATMega 32u4的设备，但不能使用基于ATmega328的设备，如Nano或Pro Mini。

您还需要一个5针旋转编码器，您可以找到0.99英镑，和一个适合的旋钮。

您可能躺在其余的部分：

Micro USB线

LED（如果需要）和每个LED的330Ω电阻

1个触觉按钮开关（或更多用于附加功能）

一些条形板废料

小型工程箱

连接线，烙铁，焊料，剥线钳和切割机等。

第2步：工作原理

你可能已经注意到了很多USB键盘都有多媒体键，如音量上下，静音，播放/暂停。有些还有应用程序密钥，如电子邮件，浏览器或计算器，有些甚至还有系统密钥，如睡眠和休眠。

正常的字母数字和箭头键不会向计算机发送字符而是扫描代码，代表关键位置。多媒体和其他键的存在意味着它们也有扫描码，所以我推断它应该很容易编程Arduino发送这些，因为Leonardo和Pro Micro可以通过他们的USB端口模拟键盘或鼠标。但我很快就遇到了麻烦。

我很快发现Arduino键盘库只允许您发送原始标准IBM PC键盘上的密钥。多媒体和系统密钥包括不受支持的完全独立的集合。同样，鼠标移动和点击是另一套，由Arduino鼠标库支持。但是，在这些集合中，定义了大量功能，但并非所有功能都由Windows或其他操作系统实现。

深入研究我几乎准备好开始增强键盘库，我发现它已经完成了。可选的HID-Project库提供了您可能想要的一切。

步骤3：构造

我使用了一个我已经拥有多年的盒子，遗留下来的一个从未被遗忘的项目从未完成。尺寸为50x50x20mm，可能是Maplin的尺寸。

但是你可能会使用不同的尺寸，所以我将所有机械结构细节留给你。你可以从图片中看到我如何建造我的。

Arduino和一个按钮安装在一块切割的条板上以适合盒子。 （需要使用按钮来重置Arduino进行编程。）条形板更多地用于安装它们而不是将它们连接起来。两根短线穿过未使用的Arduino焊盘并穿过条板，焊接到两者上，将Arduino固定到位。剥离板用一对热熔胶固定在盒子中。

LED和电阻器安装在第二块条板上。 LED在它们适合的孔中紧密推入，无需其他固定。

步骤4：接线

如果您愿意，可以在半尺寸的面包板上进行测试。或者使用图表将其焊接起来。

使用绞合线。我使用了几条彩虹带状电缆，这使得布线保持合理的整洁，不同的颜色使得很容易看到哪根电线在哪里。

第5步：编程

如果您还没有它，则需要下载并安装Arduino IDE。

在您的Arduino文件夹中（默认情况下在Windows下，这是在我的文档中）创建一个名为VolumeCtrl的文件夹。将文件VolumeCtrl.ino复制到此文件夹中。现在启动Arduino IDE并在Sketchbook中找到草图VolumeCtrl。

您需要安装HID-Project库。这很简单：

单击草图 - 包含库 - 管理库。在“筛选器”框中，键入HID-Project。这应该为您提供Arduino的扩展HID功能。单击“安装”按钮。这就是它的全部内容。

您还需要确保安装了Pro Micro板定义。如果你还没有，不要试图尝试另一个 - 你马上就会明白为什么。

点击工具 - 董事会 - 董事会经理。检查是否已显示Sparkfun Pro Micro。如果没有，请在“过滤器”框中键入Pro Micro。在支持的主板列表中选择并安装包含SparkFun Pro Micro的软件包。

现在，在Tools - Board下，选择SparkFun Pro Micro，在Processor下选择ATMega32u4（5V，16MHz）。/p》

注意： 如果您尝试使用错误的电路板对设备进行编程，则可能会终止引导加载程序！ （如果您已经完成，请继续阅读。）

有三种方法可以对Pro Micro进行编程，在继续操作之前，您必须确定要使用的方法：

通过Pro Micro的USB端口进行USB编程

使用AVR ISP编程器进行ISP编程

使用其他Arduino作为ISP编程器进行编程。

这些在接下来的步骤中描述。

步骤6：USB编程

通过Pro Micro的microUSB端口进行编程取决于具有可用的引导加载程序。如果您已经杀了它，则需要使用方法2或3（也可用于恢复损坏的引导加载程序）。

将Pro Micro连接到计算机上的USB端口。在Arduino IDE上，单击Sketch - Upload（ not 使用Programmer上传）。观看IDE底部的黑色面板。编译和链接完成后，您将看到它正在扫描COM端口以查找Pro Micro。此时，快速按下复位按钮。然后应对其进行编程，进度条由“＃”字符组成。它应该重置并开始作为音量控制工作。

步骤7：ISP编程

USB编程取决于具有引导加载程序预装。这只是另一个程序，就像你自己写的一样。另一方面，ISP编程在芯片本身上使用专用逻辑，并且是制造商如何加载引导加载程序。

您可以非常便宜地获得AVR ISP程序员（这是方法2）。确保它是IDE支持的。编程器配有6针连接器。使用您最喜欢的搜索引擎搜索“avr isp pinout”以识别引脚。将ISP标头安装到条形板上并将其连接到Pro Micro，如下所示：

ISP PinPro Micro pin

112MISO

2Vcc

313SCK

411MOSI

510RST

6Gnd

在“工具 - 程序员”下，您需要选择正在使用的程序员类型。

或者您可以使用另一个Arduino执行相同的工作（方法3）。这可以是廉价的Nano，或者更便宜的带有FTDI USB/串行适配器的Pro Mini。

在IDE中，单击文件 - 示例 - ArduinoISP。草图前面的块注释告诉您如何连线。这取决于您的额外Arduino是否具有ISP标头以及您是否使用它。如果没有，您将必须取消注释该行

#ifdef USE_OLD_STYLE_WIRING

在用于编程的Arduino上，将每个引脚7，8和9的LED和330Ω连接到地。这些表示编程模式，错误和心跳。将其他引脚连接到您安装的ISP接头，或直接连接到Pro Micro。使用ArduinoISP草图编程，在工具 - 程序员下选择Arduino作为ISP。

步骤8：添加附加功能

USB HID（人机界面） Device）类允许整个范围的控件，匹配不同类型的人机接口设备。这里使用的HID-Project库可以很容易地获得很多（如果不是全部的话）。

检查草图VolumeCtrl。旋转编码器上的按钮功能定义为ROTARY_C。如果您愿意，可以以相同的方式定义更多按钮，并使用相同的逻辑来检测按钮按下。而不是行 Consumer.write（MEDIA_VOL_MUTE）; 你写了一个类似的行来执行所需的功能。

在IDE中，单击文件 - 示例 - HID-Project，以获取显示如何使用不同类型的示例。每种类型的全部控件都在位于Arduino文件夹（通常位于My Documents中）的libraries HID-Project src HID-APIs中的头文件中给出。

示例和每种类型的头文件如下所示。

消费者：

提供数百种控件，包括全系列的媒体播放器控件，屏幕保护程序，应用程序启动（电子邮件，浏览器，计算器），浏览器导航和媒体中心控件。

示例：消费者

控件列表：ConsumerAPI.h

系统：

系统控制，如睡眠，休眠，断电，取消停靠，唤醒，主/辅显示控制和菜单导航。

示例：系统

控件列表：SystemAPI.h

游戏手柄：

32个按钮，6轴，2个D-Pads

示例：游戏手柄

控件列表：GamepadAPI.h

键盘：

有多种型号可供选择：BIOS理解的启动键盘，允许发送文本字符串的改进键盘，以及允许n-键盘的键盘关键翻滚。

示例：BootKeyboard，ImprovedKeyboard，NKROKeyboard

键列表：ImprovedKeylayouts.h

键盘LED：

报告大写锁定，滚动锁定和数字锁定LED以及一些您从未知道存在的指示灯。

示例：KeyboardLed

LED列表：ImprovedKeyLayouts.h

鼠标：

两个变体，一个与标准鼠标库几乎相同，另一个允许移动到绝对位置。

示例：ImprovedMouse，AbsoluteMouse

控件列表： MouseAPI.h

笔记本电脑屏幕亮度

Windows仅支持Win 8（参见参考资料） - Mac/Linux支持未知。

使用与音量控制相同的代码，但分别将MEDIA_VOL_UP和MEDIA_VOL_DOWN替换为0x006F和0x0070。

仅适用于笔记本电脑（或移动设备）屏幕（虽然我没有尝试过）。不适用于连接的显示器或投影仪，因为VGA或DVI/HDMI接口都不支持它。