Funpack2-6：使用nRF7002设计蓝牙鼠标键盘复合设备

内容介绍

一、项目描述

1.1 硬件介绍

nRF7002-DK是用于nRF7002 Wi-Fi 6协同IC的开发套件，该开发套件采用nRF5340多协议片上系统作为nRF7002的主处理器，在单一的电路板上集成了一个SEGGER J-Link板载编程器/调试器，可让开发人员轻松开启基于nRF7002的物联网项目。

1.2 项目介绍

借着Funpack活动提供的机会，我准备体验下nRF7002-DK板卡的蓝牙连接功能，设计一个蓝牙鼠标键盘复合设备，使用按键1作为鼠标点击，按键2模拟键盘输入“eetree”字符；电脑开启大写锁定时，板卡的LED亮起。

1.3 设计思路

nRF Connect SDK是一个可扩展的统一软件开发套件，提供了基于蓝牙的HID键盘和鼠标例程。完成nRF Connect SDK的安装后，在VSCode安装nRF Connect for VS Code插件，即可在VSCode环境中一站式代码编辑、编译和烧录工作，简化操作流程。

nRF Connect SDK提供基于蓝牙的HID键盘或鼠标设备。选择nRF7002-DK的兼容板卡“nrf5340dk_nrf5340_cpuapp”后，点击“Build Configuration”完成配置。删除不必要NFC功能，在dts文件中调整按键和LED的引脚后，例程可以正常工作。

但是，如何将两个例程中的HID报告拼接在一起，实现一个HID复合设备，是一个困扰我的问题，反复尝试未能解决。我只好上网搜索解决方案，惊喜地在论坛上找到了解决方案：https://devzone.nordicsemi.com/f/nordic-q-a/101671/merging-keyboard-and-mouse-hid-descriptor-causing-no-space-left-on-given-svc-error。这篇博客的作者将两个例程的HID报告整合，并且建议增加CONFIG_BT_HIDS_ATTR_MAX参数避免报错。在此基础上，经过不少时间的调试后，电脑成功识别板卡的键盘鼠标复合设备。

Fl5RDIoX0V2gEWYg6bwTg2gP-bkU

二、主要代码说明

注意更改设备树。nRF7002-dk的管脚与nRF5340-dk有所不同。

采用那篇博客的HID报告，经过长时间调试，发现对代码应当作出额外的修改，否则键鼠复合设备不能正常使用。

BT_HIDS_DEF(hids_obj,
	    OUTPUT_REPORT_MAX_LEN,
	    INPUT_REPORT_KEYS_MAX_LEN,
	    INPUT_REP_BUTTONS_LEN,
	    INPUT_REP_MOVEMENT_LEN,
	    INPUT_REP_MEDIA_PLAYER_LEN);

模拟鼠标点击。基本参照例程。

static void mouse_movement_send(bool click, bool press)
{
	//uint8_t buffer2[]={0x02,0x02,0x02};
	uint8_t buffer2[]={0x01,0x01,0x01};
	if(click){
		buffer2[0]=0x01;buffer2[1]=0x000;buffer2[2]=0x00;
	}
	else{
		buffer2[0]=0x00;buffer2[1]=0x00;buffer2[2]=0x00;
	}
	for (size_t i = 0; i < CONFIG_BT_HIDS_MAX_CLIENT_COUNT; i++) {
		if (!conn_mode[i].conn) {
			continue;
		}
		if (conn_mode[i].in_boot_mode) {
			bt_hids_boot_mouse_inp_rep_send(&hids_obj,
							     conn_mode[i].conn,
							     NULL,
							     (int8_t) 0,
							     (int8_t) 0,
							     NULL);
		} else {
			bt_hids_inp_rep_send(&hids_obj, conn_mode[i].conn,
						  1,
						  buffer2, sizeof(buffer2), NULL);
			if(press)
				printk("Button 1 has been pressed.\n");
		}
	}
}

static void button_shift_changed(bool down)
{
	if (down) {
		mouse_movement_send(1,1);
	}else {
		mouse_movement_send(0,0);
	}
}

模拟键盘输入。基本参照例程。

static int hid_buttons_press(const uint8_t *keys, size_t cnt)
{
	while (cnt--) {
		int err;
		err = hid_kbd_state_key_set(*keys++);
		if (err) {
			printk("Cannot set selected key.\n");
			return err;
		}
	}
	return key_report_send();
}

/** @brief Release the button and send report
 *
 *  @note Functions to manipulate hid state are not reentrant
 *  @param keys
 *  @param cnt
 *
 *  @return 0 on success or negative error code.
 */
static int hid_buttons_release(const uint8_t *keys, size_t cnt)
{
	while (cnt--) {
		int err;

		err = hid_kbd_state_key_clear(*keys++);
		if (err) {
			printk("Cannot clear selected key.\n");
			return err;
		}
	}
	return key_report_send();
}


static void button_text_changed(bool down)
{
	static const uint8_t *chr = hello_world_str;
	if (down) {
		printk("Button 2 has been pressed.\n");
		while(1){
			hid_buttons_press(chr, 1);
			k_sleep(K_MSEC(1));
			hid_buttons_release(chr, 1);
			k_sleep(K_MSEC(1));
			if (++chr == (hello_world_str + sizeof(hello_world_str))) {
				chr = hello_world_str;
				break;
			}
		}	
	}
}

三、功能展示

详细内容请看页面上方的视频。

电脑打开大写锁定，开发板LED亮起。

FviRhQ2VGWEKNzY8mDj-bMnwmW9I

按下按键1，作为蓝牙鼠标按下左键，松开按键1后松开鼠标左键。

FsgDUq8UlGMhdowPvKCyUMBPCmfh

按下按键2，作为蓝牙键盘输入指定字符串“eetree”。

FlJejE0dWyjehvsC2kATRX6WBHEj

四、心得体会

nRF7200-DK自带调试器，无需额外连接调试器；nRF Connect SDK结合VSCode插件，在Windows系统一站式从例程资源创建新工程、编辑代码、编译程序和烧录下载。nRF7002-DK的开发环境易于使用、体验良好。由于精力有限，尚未用到nRF7002芯片的Wi-Fi能力，希望在未来进行体验。

备注：开发环境安装说明

我仔细看了下群里的讨论，我认为在Linux下安装nRF Connect SDK操作复杂，所以用Windows平台进行开发工作。我安装了“nrfconnect-setup-4.1.2-x64.exe”和“nrf-command-line-tools-10.23.0-x64.exe”，随后在nRF Connect for Desktop中安装Programmer，由Toolchain Manager安装SDK v2.4.1。如果VSCode编译报错，有一定可能是SDK下载不全，需要再次重复SDK安装步骤。

FutY4I5ke79Q5esYysMVaehSgSlh