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[ESP8266/ESP32] Ch554 制作USB Host 实现USB键盘转蓝牙

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之前使用Ch9350制作过一个 USBHost Shield 【参考1】，能够读取USB键盘鼠标的输入。最近在研究 Ch554 ，使用Ch554e制作了一个同样功能的Shield，配合ESP32-C3 能够实现USB 键盘转蓝牙的功能。

使用 Ch554 的有优点如下：

1. 价格较低，相对于Ch935010元的价格，最便宜的Ch554e 只要不到1.5元；

2. 焊接友好，对于TSSOP-20/SOP-16或者MSOP-10普通人都能够很好的进行焊接；

3. 如果你的设计对于体积敏感，可以选择MSOP-10封装的 Ch554e；

4. 外围电路简单，只需要2个电容和1个电阻

缺点：

1. 需要自己使用keil 编写程序；

2. 兼容性比不上Ch9350，可能出现无法驱动的USB设备；

这次带来就是基于Ch554e的设计。硬件部分设计如下：

下方就是CH554e的最小系统，外部配合2个0.1uf电容，以及1个10K电阻即可工作。下载方法是：上电之前短接 DL 位置，然后再上电使用WCHISPStudio即可。不过在研发阶段建议专门准备一个开发板便于操作。同时，官方的例子都是用第一个UART作为调试输出，而Ch554只有第2个 Uart可供使用。

根据上述电路设计的PCB如下：

这是一个底板，上面直接连接DFRobot ESP32-C3即可。焊接后的板卡如下：

直接安装在ESP32-C3上即可使用：

接下来开始代码的设计，首先设计的是Ch554的代码，这里直接使用官方的代码进行简单修改。

为了便于使用我们使用和Ch9350相同的输出格式：

0-1	57 AB	数据头，固定数值
02	88	表示有效帧值
03	NN	后续数据长度，从04开始到最后的校验和
04	10	固定值 [7:6]:00 - 保留 [5:4]:01 - 鼠标 [3] :0 - 保留 [2:1]:00 - 未知 [0] :0 - 端口1
05-	AA BB CC…..MM	键盘数据，例如：08 00 00 00 00 00 00 00
XX	Num	帧序列号
XX	CheckSum	校验和，从05开始的数据和

例如：实际发送的一个数据：

57 AB 88 0B 10 08 00 00 00 00 00 00 0000 08

代码是基于WCH 官方修改而来的，基本原理是：比较每一次收到的数据（RxBuffer）是否和上一次（LastBuffer）相同，如果不同，那么进行上报。使用上面介绍的数据报文格式：

IsSame=TRUE;

for ( i = 0; i < len; i ++ ){

if (LastBuffer!=RxBuffer) {

IsSame=FALSE;

LastBuffer=RxBuffer;

}

//只有与前一次不同才进行输出

if (IsSame==FALSE) {

checksum=0x00;

CH554UART1SendByte(0x57);CH554UART1SendByte(0xAB);CH554UART1SendByte(0x88);CH554UART1SendByte(len+3);CH554UART1SendByte(0x10);

for ( i = 0; i < len; i ++ ){

CH554UART1SendByte(RxBuffer);

checksum=checksum+RxBuffer;

}

checksum=checksum+counter;

CH554UART1SendByte(counter);CH554UART1SendByte(checksum);

counter++;

}

代码使用 Keil4编译通过。

ESP32-C3代码如下：

#include <Arduino.h> #include <BleKeyboard.h> BleKeyboard bleKeyboard; #define DEBUGMODE 0 void setup() { Serial.begin(115200); Serial1.begin(115200, SERIAL_8N1, RX, TX); bleKeyboard.begin(); } void loop() { while (Serial.available()) { char c = Serial.read(); if (c == '1') { Serial.println("get1"); } if (c == '3') { ESP.restart(); } } //根据 CH9350 Spec 每次最多输出 72Bytes byte Data[72]; unsigned int CounterLast = Serial1.available(); unsigned int CounterCurrent = 0; // 如果当前串口有数据 if (CounterLast != 0) { // 进行简单测试,如果当前还在传输数据那么持续接收 while (CounterCurrent != CounterLast) { CounterLast = Serial1.available(); delayMicroseconds(500); CounterCurrent = Serial1.available(); } } if (CounterCurrent > 0) { // 一次性将数据收取下来 Serial1.readBytes(Data, CounterCurrent); unsigned int i = 0; unsigned int Length; while (i < CounterCurrent) { // 识别帧头 if ((Data[i] == 0x57) && (Data[i + 1] == 0xAB)) { // 有效键值帧 if (Data[i + 2] == 0x88) { // 获得数据长度 Length = Data[i + 3]; if (DEBUGMODE) { //Serial.print("Ln:");Serial.print(Length); for (int j = 1; j < Length + 1; j++) { if (Data[i + 3 + j] < 16) { Serial.print("0"); } Serial.print(Data[i + 3 + j], HEX); Serial.print(" "); } Serial.println(" "); } //如果是键盘 if (Data[i + 4] == 0x10) { if (DEBUGMODE) { Serial.print("Key"); for (int j = 1; j < Length + 1; j++) { Serial.print(Data[i + 3 + j], HEX); Serial.print(" "); } Serial.println(" "); } //判断为Dostyle键盘 if (Data[i + 3 + 1] == 0x10) { if (bleKeyboard.isConnected() == true) { bleKeyboard.sendReport((KeyReport*)(&Data[i + 3 + 2])); } } } i = i + 3 + Length; } else if (Data[i + 2] == 0x82) { i = i + 3; // 跳过 } } i++; } // while (i < Counter) } } 复制代码
使用时，只需要给ESP32-C3供电，连接好USB键盘后就可以搜索蓝牙键盘进行连接使用了。工作的测试视频在：