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[ESP8266/ESP32] 在 ESP32 S2上使用 USB Host 模块

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这次实验在 ESP32 S2 Saola 开发板上使用前面设计的MicroUSB Host【参考1】。

首先遇到的问题是:ESP32S2 SPI Arduino 环境下工作不正常(对于这个问题的分析请参阅【参考2】)。为此,我们需要直接修改 位于 C:\Users\用户名\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.1\libraries\SPI\src\SPI.cpp文件中的如下内容:
  1. #if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32
  2. //LabZDebug_Start
  3. #if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S2
  4.         SPIClass SPI(HSPI);
  5. #else
  6.         SPIClass SPI(VSPI);
  7. #endif
  8. //LabZDebug_End
  9. #else
  10. SPIClass SPI(FSPI);
  11. #endif
复制代码

接下来修改 USB Host Shield 库文件:
1.     USB_Host_Shield_Library_2.0\usbhost.h 这个文件有下面3个地方需要修改:
1.1  这里给出用到的 SCK/MISO/MOSI/SS Pin的编号

  1. #elif defined(ESP32)
  2. //LABZDebug typedef SPi< P18, P23, P19, P5 > spi;
  3. //LABZDebug_Start
  4.            //SCK  MISO MOSI SS
  5. typedef SPi< P10, P21, P19, P13 > spi;
  6. //LABZDebug_End
  7. #elif defined(ARDUINO_NRF52840_FEATHER)
复制代码

1.2 给出SPI需要引脚编号才能正确的进行SPI初始化:
  1. #elif defined(SPI_HAS_TRANSACTION)
  2.         static void init() {
  3.                 //LABZDebug USB_SPI.begin(); // The SPI library with transaction will take care of setting up the pins - settings is set in beginTransaction()
  4.                                                             //LABZDebug_Start
  5.                                                                             USB_SPI.begin(10,21,19,13); // The SPI library with transaction will take care of setting up the pins - settings is set in beginTransaction()
  6.                                                             //LABZDebug_End
  7.                 SPI_SS::SetDirWrite();
  8.                 SPI_SS::Set();
  9.         }
  10. #elif defined(STM32F4)
复制代码

1.3  降低速度(Max3421e最高支持26Mhz,但是因为 ESP32无法分频出26M,所以实际上SPI会以是20M速度工作。但是因为这次实验都是排线,所以频率高了之后会出现通讯错误的问题,为此需要进行降频)到4Mhz。
将文件中
  1.         //LABZDebug USB_SPI.beginTransaction(SPISettings(26000000, MSBFIRST, SPI_MODE0)); // The MAX3421E can handle up to 26MHz, use MSB First and SPI mode 0
  2.                        //LABZDebug_Start
  3.                        USB_SPI.beginTransaction(SPISettings(4000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));
  4.                        //LABZDebug_End
复制代码

2      USB_Host_Shield_Library_2.0\UsbCore.h 这里给出用到的SS和 INT Pin编号
  1. #elif defined(ESP32)
  2. //LABZDebug typedef MAX3421e<P5, P17> MAX3421E; // ESP32 boards
  3. //LABZDebug_Start
  4.                // SS  INT
  5. typedef MAX3421e<P13, P5> MAX3421E; // ESP32 boards
  6. //LABZDebug_End
  7. #elif (defined(__AVR_ATmega644P__) || defined(__AVR_ATmega1284P__))
  8. typedef MAX3421e<Pb4, Pb3> MAX3421E; // Sanguino
复制代码

3.USB_Host_Shield_Library_2.0\avrpins.h 这里主要是声明前面用到的PXX 的定义否则编译会出错

  1. MAKE_PIN(P3, 3); // RX0
  2. //LABZDebug_Start
  3. MAKE_PIN(P4, 4);   // INT
  4. MAKE_PIN(P13, 13);   // CLK
  5. MAKE_PIN(P26, 26);   // SS
  6. //LABZDebug_End
  7. MAKE_PIN(P21, 21); // SDA
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之后使用 USBHIDBootMouse.ino 进行测试:


  1. #include <hidboot.h>
  2. #include <usbhub.h>
  3. // Satisfy the IDE, which needs to see the include statment in the ino too.
  4. #ifdef dobogusinclude
  5. #include <spi4teensy3.h>
  6. #endif
  7. #include <SPI.h>
  8. class MouseRptParser : public MouseReportParser
  9. {
  10. protected:
  11.                void OnMouseMove        (MOUSEINFO *mi);
  12.                void OnLeftButtonUp      (MOUSEINFO *mi);
  13.                void OnLeftButtonDown               (MOUSEINFO *mi);
  14.                void OnRightButtonUp    (MOUSEINFO *mi);
  15.                void OnRightButtonDown             (MOUSEINFO *mi);
  16.                void OnMiddleButtonUp                (MOUSEINFO *mi);
  17.                void OnMiddleButtonDown          (MOUSEINFO *mi);
  18. };
  19. void MouseRptParser::OnMouseMove(MOUSEINFO *mi)
  20. {
  21.     Serial.print("dx=");
  22.     Serial.print(mi->dX, DEC);
  23.     Serial.print(" dy=");
  24.     Serial.println(mi->dY, DEC);
  25. };
  26. void MouseRptParser::OnLeftButtonUp   (MOUSEINFO *mi)
  27. {
  28.     Serial.println("L Butt Up");
  29. };
  30. void MouseRptParser::OnLeftButtonDown            (MOUSEINFO *mi)
  31. {
  32.     Serial.println("L Butt Dn");
  33. };
  34. void MouseRptParser::OnRightButtonUp               (MOUSEINFO *mi)
  35. {
  36.     Serial.println("R Butt Up");
  37. };
  38. void MouseRptParser::OnRightButtonDown          (MOUSEINFO *mi)
  39. {
  40.     Serial.println("R Butt Dn");
  41. };
  42. void MouseRptParser::OnMiddleButtonUp            (MOUSEINFO *mi)
  43. {
  44.     Serial.println("M Butt Up");
  45. };
  46. void MouseRptParser::OnMiddleButtonDown      (MOUSEINFO *mi)
  47. {
  48.     Serial.println("M Butt Dn");
  49. };
  50. USB     Usb;
  51. USBHub     Hub(&Usb);
  52. HIDBoot<USB_HID_PROTOCOL_MOUSE>    HidMouse(&Usb);
  53. MouseRptParser                               Prs;
  54. void setup()
  55. {
  56.     Serial.begin( 115200 );
  57. #if !defined(__MIPSEL__)
  58.     while (!Serial); // Wait for serial port to connect - used on Leonardo, Teensy and other boards with built-in USB CDC serial connection
  59. #endif
  60.     Serial.println("Start");
  61.     if (Usb.Init() == -1)
  62.         Serial.println("OSC did not start.");
  63.     delay( 200 );
  64.     HidMouse.SetReportParser(0, &Prs);
  65. }
  66. void loop()
  67. {
  68.   Usb.Task();
  69. }
复制代码

us1.jpg
运行结果如下:
us2.png
关于 USB Host Shield 调试建议如下:
1.     首先跑 board_qc.ino 确定SPI连接是否正确。如果一直有问题,那么是 SPI 不通,需要研究MOSI信号是否正常发送;如果 MOSI/SCLK 都正常但是没有 MOISO 回复,那么请检查 RESET 是否为高;
2.     接下来跑USBHIDBootMouse.ino代码测试,如果有问题,应该是 INT Pin 设置的错误;
3.     如果有线鼠标无法使用,那么可以实验无线鼠标,因为前者要求的功耗比较高,可能你从开发板中拉出来的5V供电不足。
USB_Host_Shield_Library_2.0FORESP32S2.ZIP (477.44 KB, 下载次数: 29)
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