鼠标固件和硬件存储库：Arduino，3D打印，和Arduino Leonardo的结合
目录
一、前言
二、开源硬件与Arduino
三、鼠标的开源硬件设计与3D打印
四、使用Arduino Leonardo实现鼠标的基础功能
Part 2:
使用Arduino Leonardo实现鼠标滚轮功能
3D打印自定义鼠标外壳
Part 3:
组装和完善自定义鼠标
组件的组装
鼠标的调试和优化
一、前言
在现代科技社会，开源硬件和软件越来越受欢迎，越来越多的产品和项目以开源的形式公开到社区，以鼠标为例，开源鼠标固件和硬件存储库是一种用于创建，修改和共享电脑鼠标设计和代码的资源库。这篇文章将介绍如何利用开源硬件库，Arduino Leonardo以及3D打印技术，自行构建一款定制化的电脑鼠标。
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二、开源硬件与Arduino
Arduino是一款开源电子原型平台，极受硬件爱好者和专业人员的欢迎。Arduino提供了丰富的硬件（如Arduino UNO，Arduino Leonardo等）和开发软件，以便用户能更方便的实现自己的项目。
Arduino Leonardo是一款基于ATmega32u4微控制器的开源开发板。与其他Arduino板不同的是，Leonardo可以被识别为通用的输入设备或原生USB设备，这使得我们可以利用Leonardo来实现自定义鼠标。
三、鼠标的开源硬件设计与3D打印
在进行自定义鼠标的制作时，我们通常需要自行设计鼠标的外壳。随着3D打印技术的发展，我们可以方便地制作出自定义的鼠标外壳。而在设计鼠标外壳时，我们可以从开源硬件存储库中寻找灵感。在开源硬件存储库中，有许多鼠标的设计文件可供我们参考和下载。
四、使用Arduino Leonardo实现鼠标的基础功能
#include "Mouse.h"
void setup() {
// 初始化鼠标库
Mouse.begin();
}
void loop() {
// 移动鼠标
Mouse.move(50, 0, 0);
delay(1000);
Mouse.move(-50, 0, 0);
delay(1000);
}
以上代码是一个简单的Arduino Leonardo鼠标操作示例。首先，我们需要包含Mouse库，然后在setup()函数中初始化Mouse。在loop()函数中，我们使用Mouse.move()函数控制鼠标的移动。参数50和-50分别代表鼠标在x轴上的移动距离，正值代表向右移动，负值代表向左移动。这个代码将使鼠标每秒钟左右移动50个像素。
Part 2:
使用Arduino Leonardo实现鼠标滚轮功能
在上一节中，我们已经学会了如何使用Arduino Leonardo实现鼠标的基本移动功能。在这一节中，我们将学习如何添加鼠标滚轮的功能。
在鼠标滚轮的实现中，我们需要使用一个旋转编码器。当你转动鼠标滚轮时，旋转编码器可以检测到旋转的方向和角度，Arduino Leonardo则可以将这些信息转换为USB鼠标的滚轮移动信号。
#include "Mouse.h"
#include "Encoder.h"
Encoder myEnc(2, 3); // 使用2号和3号引脚连接旋转编码器
void setup() {
Mouse.begin();
}
void loop() {
static long oldPosition = -999;
long newPosition = myEnc.read();
if (newPosition != oldPosition) {
oldPosition = newPosition;
Mouse.move(0, 0, newPosition);
}
}
在以上代码中，我们使用了Encoder库来读取旋转编码器的信号。当旋转编码器的值发生改变时，我们就用Mouse.move()函数来控制鼠标滚轮的移动。
3D打印自定义鼠标外壳
有了硬件和固件的准备，接下来我们就可以着手设计我们自己的鼠标外壳了。在设计过程中，我们可以利用各种3D建模软件，例如AutoCAD，SketchUp，Blender等。
设计完成后，我们就可以通过3D打印技术，将我们的设计从虚拟世界转化为现实世界。
在选择3D打印材料时，我们通常会使用PLA或ABS。PLA易于打印，且环保，而ABS则更耐用，但打印难度较大。
在设计鼠标外壳时，我们需要考虑以下因素：
-
舒适性：外壳的形状和大小应该符合人体工学，使使用者能够舒适地握住鼠标。
-
功能性：外壳需要有足够的空间来容纳Arduino Leonardo和其他电子元件。同时，我们还需要在外壳上预留一些开口，以便我们可以访问Arduino的USB接口以及其他需要操作的部分。
-
耐用性：在设计时，我们需要考虑到鼠标在使用过程中可能会遭受的各种压力，因此在设计时，我们需要使得外壳有足够的强度来应对这些压力。
以上就是我们在设计鼠标外壳时需要考虑的一些因素，接下来，我们将讨论如何将各个部件组装在一起，完成我们自定义鼠标的制作。
Part 3:
组装和完善自定义鼠标
一旦我们的外壳设计打印完成，我们就可以开始组装我们的自定义鼠标了。
组件的组装
首先，我们需要将Arduino Leonardo放置到鼠标外壳中，并确保其USB接口可以通过预留的开口方便地连接到电脑。然后，我们将旋转编码器固定在预定的位置，使其可以与鼠标滚轮配合工作。
我们还需要安装一些微动开关来作为鼠标的左键和右键。微动开关应该被安装在鼠标外壳的合适位置，使得使用者可以方便地操作。
最后，我们可以按需添加一些额外的功能，例如LED灯或者自定义按键等。
#include "Mouse.h"
#include "Encoder.h"
#include
Encoder myEnc(2, 3); // 使用2号和3号引脚连接旋转编码器
Bounce debouncer1 = Bounce();
Bounce debouncer2 = Bounce();
void setup() {
pinMode(4, INPUT_PULLUP);
pinMode(5, INPUT_PULLUP);
debouncer1.attach(4);
debouncer1.interval(5);
debouncer2.attach(5);
debouncer2.interval(5);
Mouse.begin();
}
void loop() {
debouncer1.update();
debouncer2.update();
// 左键的处理
if (debouncer1.fell()) {
Mouse.press(MOUSE_LEFT);
}
if (debouncer1.rose()) {
Mouse.release(MOUSE_LEFT);
}
// 右键的处理
if (debouncer2.fell()) {
Mouse.press(MOUSE_RIGHT);
}
if (debouncer2.rose()) {
Mouse.release(MOUSE_RIGHT);
}
// 滚轮的处理
static long oldPosition = -999;
long newPosition = myEnc.read();
if (newPosition != oldPosition) {
oldPosition = newPosition;
Mouse.move(0, 0, newPosition);
}
}
上述代码展示了如何使用微动开关来实现鼠标的左键和右键功能。在这个例子中，我们使用了Bounce2库来消除按键的抖动。当微动开关被按下时，我们使用Mouse.press()函数来模拟鼠标键的按下。当微动开关被松开时，我们使用Mouse.release()函数来模拟鼠标键的松开。
鼠标的调试和优化
制作完自定义鼠标后，我们还需要对其进行调试和优化。例如，我们可能需要调整旋转编码器的灵敏度，或者微动开关的反应速度等。
此外，我们还可以根据自己的需求，添加一些自定义的功能。例如，我们可以添加一个按键，当按下这个按键时，鼠标的灵敏度会降低，这在玩一些需要精确控制的游戏时会非常有用。
最后，我们还可以通过修改鼠标外壳的设计，以适应我们自己的手型，使得我们的自定义鼠标使用起来更加舒适。
至此，我们已经完成了自定义鼠标的制作过程。在下一节中，我们将讨论如何将自定义鼠标的固件和硬件设计共享到开源社区，以便其他的开源爱好者可以学习和改进我们的设计。