基于树莓派RP2040制作能控制LCD和电脑界面的“鼠标”

内容介绍

一．项目介绍：

该项目是基于树莓派RP2040制作的能控制LCD和电脑界面的“鼠标”，使用micropython开发。实现的功能有：

1.利用版上的四向摇杆和按键，通过USB端口可以控制PC屏幕上的光标移动和点击操作，行使电脑鼠标的功能

Fmk75AvqUgeKU9Ea4dMyRGByDmQq

2.菜单的选择：速度控制并显示参数，模式转换

FoAdWPvNJvCxkk_zhMV02LRGXB6s

3.在LCD屏幕上显示鼠标的移动

FoTku4nIcvHZME9hfhQ1okkP0SD3

4.灯效的改变

Ft8-2oQDg3vJwaRiBDIPLy9Z9MtU

（p.s.视频里的MENU和wheel拼写有误，我已在附件的代码里更正）

二．设计思路：

要先刷有usb_hid的固件。

LCD上显示菜单，默认是PC上的鼠标模式，按下select键改变模式，可使用滚轮，此模式为“wheel”,并有呼吸灯灯效。并且LCD屏幕上会显示鼠标图案和它的移动情况，摇杆的运动会引起电位器数值的变化，用ADC采集点位，通过对它数值的判断，用hid库里的move函数让鼠标发生相对位移。我改变了这个相对位移的大小，所以它的速度可以变化；按下start键暂时显示主菜单，可以发现绿色框框移至下方change speed,让后出现该界面，改变了鼠标移动速度，相应参数会显示在LCD屏上。A或B按键按下时，灯会亮起；

三．硬件介绍：

使用ADC读取摇杆数值
使用SPI驱动显示屏
使用GPIO读取按键AB
使用240*240分辨率的彩色IPS LCD，SPI接口，控制器为ST7789
USB Type C连接器用于供电、程序下载

四．主要难题及解决方法：

主要难题	解决方法
刚入门，看不懂代码	学习python的基础知识，看micropython的库
对于官方仓库给出的函数不知道如何调用	问同学，查看hid,st7789等文件，查看群消息记录获取零碎知识
程序总是不安我的思路跑，比如我想让start键按下的时候返回MENU界面，但它总是卡在那儿	把自己想要达成的目的从主函数中抽取出来，再另开一个测试程序，写一个简单的print(“…”)或别的什么来测试，当自己想要的效果达到后，再按照同样的思路写到正式的代码里。这个思路帮了我很多，它使一些困难的事情变得更容易了。有时候程序报错我回去网上查找原因，基本上都能得到解决
如何让鼠标在LCD屏幕上显示并移动	我原先是想导入图片，然后再不断刷新背景，但这样发现它一直在闪。后来研究贪吃蛇的代码，想通过类似的移动方式来控制,但是它的代码比较多，修改对我这个新手来说也比较困难，所以我打算在st7789里自己添加一个由三角形和长方形组成的“鼠标”图形，然后局部刷新，但是效果不太好。后来还是采取了最初的方案......

五．未来的规划：

优化程序逻辑
让鼠标运动地更加自然；
检查有没有bug并改正。比如呼吸灯一开始不明显，过个几秒才正常
完善完鼠标的项目之后，我希望有时间能把所有的项目过一遍，看看别人是怎么写的代码，学习学习，提升自我。
值得一提的是，群里的很多大佬讨论的东西我都看不懂，希望能在将来的学习中弄懂那些知识，扩展自己的视野。

通过这次寒假练的活动，我接触到了python,在B站找到了很多相关资源，了解了行业行情，觉得学习python是前途宽广的，因此我将来会把重心放在学习python的更多知识上。

六，主要代码展示

用到的库函数

import usb_hid, uos, utime
import st7789 as st7789
from hid import Mouse
from machine import Pin, ADC, PWM
from fonts import vga1_16x32 as font1
from fonts import vga2_8x8 as font2

屏幕初始化

CENTER_Y = int(disp_width/2)
CENTER_X = int(disp_height/2)
print(uos.uname())
spi_sck=machine.Pin(2)
spi_tx=machine.Pin(3)
#spi参数参考micropython官方介绍
spi0=machine.SPI(0,baudrate=4000000, phase=1, polarity=1, sck=spi_sck, mosi=spi_tx)
#                       频率              相位      极性           引脚
print(spi0)
display = st7789.ST7789(spi0, disp_width, disp_width,
                          reset=machine.Pin(st7789_res, machine.Pin.OUT),
                          dc=machine.Pin(st7789_dc, machine.Pin.OUT),
                          xstart=0, ystart=0, rotation=0)

用官方提供的例程joystick.py，设置临界值

#可实现鼠标移动
#获取ADC摇杆上的数据
xValue = xAxis.read_u16()#^ dec,v inc
yValue = yAxis.read_u16()#<-dec,->inc
        
x=y=0
        
if xValue<15000:
       y = -13        
elif xValue>45000:
       y = +13
elif yValue < 15000:
       x = -13
elif yValue > 45000:
       x = +13
        
m.move(x,y)

改变direction的大小可改变呼吸灯频率

#呼吸灯
duty += direction
     
if duty > 255:
    duty = 255
    direction = -10
elif duty < 0:
    duty = 0
    direction = 10
     
pwm.duty_u16(duty*duty)

鼠标图片的显示

mouse_image = open(image, 'rb')
buf = mouse_image.read(1152)
display.blit_buffer(buf, 110+h*80, 120-v*80, 24,24)
utime.sleep(0.01)
display.fill_rect(110+h*80,120-v*80,30,30,st7789.BLACK)

按键设为上拉模式，没有按下的时候是1，按下的时候是0

if buttonValueB==0:        
      m.press(m.BUTTON_LEFT)        
elif buttonValueB==1:
      m.release(m.BUTTON_LEFT)        
if buttonValueA==0:
      m.press(m.BUTTON_RIGHT)
elif buttonValueA==1:
      m.release(m.BUTTON_RIGHT)