LPC1500体验+使用NXP LPC1549做的一个超好玩的USB键盘

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LPC1500体验+使用NXP LPC1549做的一个超好玩的USB键盘 [复制链接]

使用NXP LPC1549做的一个超好玩的USB键盘

1、做的是什么

这是一个非常有意思的东西，是一个防止别人偷偷使用你电脑的小装置，它的实际作用并不大，可以说根本没有实用价值，但是可以通过它让像我这样的小菜们更好的熟悉这款单片机，熟悉USB HID方面的开发，通过设计一个小项目来带动学习是很好玩的一件事。

2、它有什么功能

它是通过LPC1549实现的一个具有特殊功能的USB键盘，可以捕获使用者按下caps lock按键的状态，并通过判断按下的次数决定是否解锁，没解锁的时候此键盘通过不断发送win+l按键组合来锁定windows 系统，通过发送backspace 按键来干扰用户输入密码。只有解锁后此键盘才能消停。

3、它可以有什么功能(留给想玩的朋友开发)

a 可以增加判断每次按键的间隔时间功能来增加密码难度

b 可以增加RTC电池，便于记录每次开机的时间，用户通过发出特定指令让键盘把开机记录(开机时间，使用多长时间，什么时候关机)输出到记事本上(以后再也不用担心别人看没看我电脑啦)

c 玩过蓝牙的朋友也可以用CC2540做一个这样的键盘，把复杂的密码写到单片机里，当检测到用户手机并且验证成功时自动把密码输入到登录界面里，检测不到手机就一顿乱输入，把系统锁死。这样就再也不用怕密码级别不够和密码太难记不住了，而且还能防止别人偷看你密码，防止通过键盘声或键盘痕迹破解密码呢！哈哈，这可真是安全部门必备神器。

4、为什么要做这个

a 为了骗开发板，这是我最喜欢这些活动的地方(各种开发板没少骗)，为了多接触一些器件，方便时间产品时选型。因为自己申请样品画板比较费时间，做出来的东西还不一定行不行，买官方的还太贵。

b 为了骗奖品，不提做设计就要收回开发板，就做吧，既然做了就尽量好好做吧，骗点奖品也是好的。

c 为了学习、进步，自从参加活动以来我已经研究出一套如何骗开发板方法了，哈哈(还能有点出息不)，还有看过我发帖的朋友能够发现我发帖的质量也比以前有了小小的进步，很多东西也规范化了点，我是一个乐于分享的人，但是碍于自己写的东西太拿不出手，所以这点进步对我来说挺重要的。

d 顺便给和我一样的小菜起个头，有机会可以一起交流我的qq是1440507229

e 就是不为了产品本身要实现的功能

5、我是怎么做的

在NXP官方例程里有一个usbd_rom_hid_keyboard的例程，里边基本功能已经实现，我呢只是给

lpcopen_2_08c_keil_iar_nxp_lpcxpresso_1549\applications\lpc15xx\examples\usbd_rom\usbd_rom_hid_keyboard\hid_keyboard.c

做了一个小小的外科手术。

官方例程的文件在这里 lpcopen_2_08c_keil_iar_nxp_lpcxpresso_1549.zip (2.56 MB, 下载次数: 57)

2014-9-12 15:23 上传

点击文件名下载附件

不过避免医疗事故发生在动手术前还要了解一下usb hid的小常识。TI有个资料比较不错SLAA514.pdf  Application Report  

USB Keyboard Using MSP430 MCU.pdf.rar (273 KB, 下载次数: 38)

2014-9-12 15:23 上传

点击文件名下载附件

别的我也没细看，最关心的还是下边这张表，里边说明Report（我理解为键盘通过USB给电脑发送的数据）的格式。

Report 的第0个字节代表键盘的功能按键，LeftCtrl ,Left Shift,Left Alt,Left GUI分别代表键盘左边的CTRL键，SHIFT键，ALT键和Window图标的那个键（锁定windows就是使用这个按键配合L键来实现的）。

Report 的第1个字节保留不使用。Report第2至第7可以设置6个按键，实现除功能键以外的6个按键同时按下，按下的顺序是从数据的低字节到高字节，比如在byte2里设置了’c’ byte3里设置了’a’，这时往记事本里输入的顺序是’c’,’a’。

知道原理以后剩下的就是简单的逻辑问题了，首先要找到处理caps lock状态的地方，它在

lpcopen_2_08c_keil_iar_nxp_lpcxpresso_1549\applications\lpc15xx\examples\usbd_rom\usbd_rom_hid_keyboard\hid_keyboard.c

文件的Keyboard_SetReport函数内：

1. 
   
2.     /* we will reuse standard EP0Buf */
   
3.     if (length == 0) {
   
4.         return LPC_OK;
   
5.     }
   
6.     /* ReportID = SetupPacket.wValue.WB.L; */
   
7.     switch (pSetup->wValue.WB.H) {
   
8.     case HID_REPORT_OUTPUT:
   
9.         /*  If the USB host tells us to turn on the NUM LOCK LED,
   
10.          *  then turn on LED#2.
    
11.          */
    
12.         if (**pBuffer & 0x02) {//判断caps lock指示灯状态
    
13.             Board_LED_Set(0, 1);
    
14.       if(caps_lock_flag == 0)//如果caps lock为1会反复执行此处,计数让其只在caps lock状态发生一次变化时才加1
    
15.       {
    
16.         caps_lock_flag = 1;//更新标志
    
17.         caps_lock_counter++;
    
18.       }
    
19.         }
    
20.         else {
    
21.       caps_lock_flag = 0;//更新标志
    
22.             Board_LED_Set(0, 0);
    
23.         }
    
24.         break;
    
25. 
    
26.     case HID_REPORT_INPUT:                /* Not Supported */
    
27.     case HID_REPORT_FEATURE:            /* Not Supported */
    
28.         return ERR_USBD_STALL;
    
29.     }
    
30.     return LPC_OK;
    

复制代码

我定义一个变量caps_lock_counter，记录caps lock状态改变的次数。

Keyboard_SetReport这个函数会被频繁的执行所以要在只有caps lock改变时才对caps_lock_counter加加。

在Keyboard_UpdateReport里添加一段代码，当caps_lock_counter小于5时就向电脑输入指定按键，锁定并干扰电脑。

否则就点亮开发板上的绿灯，指示锁定解除。

1. 
   
2. /* Routine to update keyboard state */
   
3. static void Keyboard_UpdateReport(void)
   
4. {
   
5.      HID_KEYBOARD_CLEAR_REPORT(&g_keyBoard.report[0]);//清数据
   
6.    if(caps_lock_counter<5)//
   
7.     {
   
8.       if(lock_flag == 0)
   
9.       {
   
10.          lock_flag = 1;
    
11.          g_keyBoard.report[0] = 0x08;
    
12.          g_keyBoard.report[2] = 0x0F;
    
13.       }
    
14.       else if(lock_flag == 1)
    
15.       {
    
16.          lock_flag = 2;
    
17.          //g_keyBoard.report[0] = 0xff;
    
18.          g_keyBoard.report[2] = 0x2A;
    
19.          //g_keyBoard.report[3] = 0x0F;
    
20.          //g_keyBoard.report[4] = 0x0F;
    
21.       }
    
22.       else
    
23.       {
    
24.         lock_flag = 0;
    
25.       }
    
26.     }
    
27.     else
    
28.     {      
    
29.             Board_LED_Set(1, 1);
    
30.     }
    
31. }
    

复制代码

在Keyboard_UpdateReport函数中，没解锁时首先是发送win+l锁定windows的组合键，这时如果是在windows登录以后才执行的话，系统肯定是被锁上了(如果电脑有密码的话，否则是退到登录界面)，然后防止别人输入你的密码只按win+l是不行的，还要反复切换成backspace键删除别人输入的密码(够损的)。

0x08对应WIN键0x0F对应L键0x2A对应BACKSPACE键。

1. 
   
2. 
   
3. // The following section defines the HID Usage codes for each defined key on the
   
4. // keyboard.  These are defined in the HID "Usage Tag" (HUT) specification.
   
5. 
   
6. #define usbUsageReserved            0x00
   
7. #define usbUsageErrorRollOver        0x01
   
8. #define usbUsagePOSTFail            0x02
   
9. #define usbUsageErrorUndefined        0x03
   
10. #define usbUsageA                    0x04
    
11. #define usbUsageB                    0x05
    
12. #define usbUsageC                    0x06
    
13. #define    usbUsageD                    0x07
    
14. #define usbUsageE                    0x08
    
15. #define usbUsageF                    0x09
    
16. #define usbUsageG                    0x0A
    
17. #define usbUsageH                    0x0B
    
18. #define usbUsageI                    0x0C
    
19. #define usbUsageJ                    0x0D
    
20. #define usbUsageK                    0x0E
    
21. #define usbUsageL                    0x0F
    
22. #define usbUsageM                    0x10
    
23. #define usbUsageN                    0x11
    
24. #define usbUsageO                    0x12
    
25. #define usbUsageP                    0x13
    
26. #define usbUsageQ                    0x14
    
27. #define usbUsageR                    0x15
    
28. #define usbUsageS                    0x16
    
29. #define usbUsageT                    0x17
    
30. #define usbUsageU                    0x18
    
31. #define usbUsageV                    0x19
    
32. #define usbUsageW                    0x1A
    
33. #define usbUsageX                    0x1B
    
34. #define usbUsageY                    0x1C
    
35. #define usbUsageZ                    0x1D
    
36. #define usbUsage1                    0x1E
    
37. #define usbUsage2                    0x1F
    
38. #define usbUsage3                    0x20
    
39. #define usbUsage4                    0x21
    
40. #define usbUsage5                    0x22
    
41. #define usbUsage6                    0x23
    
42. #define usbUsage7                    0x24
    
43. #define usbUsage8                    0x25
    
44. #define usbUsage9                    0x26
    
45. #define usbUsage0                    0x27
    
46. #define usbUsageEnter                0x28
    
47. #define usbUsageEscape                0x29
    
48. #define usbUsageBackspace            0x2A
    
49. #define usbUsageTab                    0x2B
    
50. #define usbUsageSpacebar            0x2C
    
51. #define usbUsageMinus                0x2D
    
52. #define usbUsageEqual                0x2E
    
53. #define usbUsageLeftBracket            0x2F
    
54. #define usbUsageRightBracket        0x30
    
55. #define usbUsageBackslash            0x31
    
56. #define usbUsageVerticalBar            0x32
    
57. #define usbUsageSemicolon            0x33
    
58. #define usbUsageApostrophe            0x34
    
59. #define usbUsageTilde                0x35
    
60. #define usbUsageComma                0x36
    
61. #define usbUsagePeriod                0x37
    
62. #define usbUsageSlash                0x38
    
63. #define usbUsageCapsLock            0x39
    
64. #define usbUsageF1                    0x3A
    
65. #define usbUsageF2                    0x3B
    
66. #define usbUsageF3                    0x3C
    
67. #define usbUsageF4                    0x3D
    
68. #define usbUsageF5                    0x3E
    
69. #define usbUsageF6                    0x3F
    
70. #define usbUsageF7                    0x40
    
71. #define usbUsageF8                    0x41
    
72. #define usbUsageF9                    0x42
    
73. #define usbUsageF10                    0x43
    
74. #define usbUsageF11                    0x44
    
75. #define usbUsageF12                    0x45
    
76. #define usbUsagePrintScreen            0x46
    
77. #define usbUsageScrollLock            0x47
    
78. #define usbUsagePause                0x48
    
79. #define usbUsageInsert                0x49
    
80. #define usbUsageHome                0x4A
    
81. #define usbUsagePageUp                0x4B
    
82. #define usbUsageDeleteForward        0x4C
    
83. #define usbUsageEnd                    0x4D
    
84. #define usbUsagePageDown            0x4E
    
85. #define usbUsageRightArrow            0x4F
    
86. #define usbUsageLeftArrow            0x50
    
87. #define usbUsageDownArrow            0x51
    
88. #define usbUsageUpArrow                0x52
    
89. #define usbUsageKeypadNumlock        0x53
    
90. #define usbUsageKeypadSlash            0x54
    
91. #define usbUsageKeypadAsterisk        0x55
    
92. #define usbUsageKeypadMinus            0x56
    
93. #define usbUsageKeypadPlus            0x57
    
94. #define usbUsageKeypadEnter            0x58
    
95. #define usbUsageKeypad1                0x59
    
96. #define usbUsageKeypad2                0x5A
    
97. #define usbUsageKeypad3                0x5B
    
98. #define usbUsageKeypad4                0x5C
    
99. #define usbUsageKeypad5                0x5D
    
100. #define usbUsageKeypad6                0x5E
     
101. #define usbUsageKeypad7                0x5F
     
102. #define usbUsageKeypad8                0x60
     
103. #define usbUsageKeypad9                0x61
     
104. #define usbUsageKeypad0                0x62
     
105. #define usbUsageKeypadPeriod        0x63
     
106. #define usbUsageNonUsBackslash        0x64
     
107. #define usbUsageWindowsKey            0x65
     
108. #define usbUsagePower                0x66
     
109. #define usbUsageKeypadEqual            0x67
     
110. #define usbUsageF13                    0x68
     
111. #define usbUsageF14                    0x69
     
112. #define usbUsageF15                    0x6A
     
113. #define usbUsageF16                    0x6B
     
114. #define usbUsageF17                    0x6C
     
115. #define usbUsageF18                    0x6D
     
116. #define usbUsageF19                    0x6E
     
117. #define usbUsageF20                    0x6F
     
118. #define usbUsageF21                    0x70
     
119. #define usbUsageF22                    0x71
     
120. #define usbUsageF23                    0x72
     
121. #define usbUsageF24                    0x73
     
122. #define usbUsageExecute                0x74
     
123. #define usbUsageHelp                0x75
     
124. #define usbUsageMenu                0x76
     
125. #define usbUsageSelect                0x77
     
126. #define usbUsageStop                0x78
     
127. #define usbUsageAgain                0x79
     
128. #define usbUsageUndo                0x7A
     
129. #define usbUsageCut                    0x7B
     
130. #define usbUsageCopy                0x7C
     
131. #define usbUsagePaste                0x7D
     
132. #define usbUsageFind                0x7E
     
133. #define usbUsageMute                0x7F
     
134. #define usbUsageVolumeUp            0x80
     
135. #define usbUsageVolumneDown            0x81
     
136. #define usbUsageLockingCapsLock        0x82
     
137. #define usbUsageLockingNumLock        0x83
     
138. #define usbUsageLockingScrollLock    0x84
     
139. #define usbUsageKeypadComma            0x85
     
140. #define usbUsageAS400KeypadEqual    0x86
     
141. #define usbUsageInternational1        0x87
     
142. #define usbUsageInternational2        0x88
     
143. #define usbUsageInternational3        0x89
     
144. #define usbUsageInternational4        0x8A
     
145. #define usbUsageInternational5        0x8B
     
146. #define usbUsageInternational6        0x8C
     
147. #define usbUsageInternational7        0x8D
     
148. #define usbUsageInternational8        0x8E
     
149. #define usbUsageInternational9        0x8F
     
150. #define usbUsageLang1                0x90
     
151. #define usbUsageLang2                0x91
     
152. #define usbUsageLang3                0x92
     
153. #define usbUsageLang4                0x93
     
154. #define usbUsageLang5                0x94
     
155. #define usbUsageLang6                0x95
     
156. #define usbUsageLang7                0x96
     
157. #define usbUsageLang8                0x97
     
158. #define usbUsageLang9                0x98
     
159. #define usbUsageAlternateErase        0x99
     
160. #define usbUsageSysReq                0x9A
     
161. #define usbUsageCancel                0x9B
     
162. #define usbUsageClear                0x9C
     
163. #define usbUsagePrior                0x9D
     
164. #define usbUsageReturn                0x9E
     
165. #define usbUsageSeparator            0x9F
     
166. #define usbUsageOut                    0xA0
     
167. #define usbUsageOper                0xA1
     
168. #define usbUsageClearAgain            0xA2
     
169. #define usbUsageCrSelProps            0xA3
     
170. #define usbUsageExSel                0xA4
     
171. #define usbUsageLeftControl            0xE0
     
172. #define usbUsageLeftShift            0xE1
     
173. #define usbUsageLeftAlt                0xE2
     
174. #define usbUsageLeftGUI                0xE3
     
175. #define usbUsageRightControl        0xE4
     
176. #define usbUsageRightShift            0xE5
     
177. #define usbUsageRightAlt            0xE6
     
178. #define usbUsageRightGUI            0xE7
     

复制代码

另外附上按键对应文件，里边已经定义好键盘会用到的所有按键。

我是不会告诉你它是在TI USB开发包的

MSP430_USB_Developers_Package_3_0_0_0\MSP430_USB_API_Stacks\examples\hidExamples\hidTraditional\IAR\keyboard_H8_Example\main.h

下发现的。

TI USB开发包MSP430_USB_Developers_Package-3.0-Installer.rar软件太大不能上传，谁喜欢自己下吧。

最后在上电配置完USB后加一段时间的延时再发送按键好让用户有足够多的时间解锁，防止刚开机时乱按影响系统启动。

另外还有一个是判断数据正忙的标志，这个是通过一个回调函数清除的，但是在开机的过程中乱输入按键会导致不能执行回调函数，不清零就不会执行下一次发送按键指令，所以加了这么一句话

1. 
   
2.             /* send report data */
   
3.             if (g_keyBoard.tx_busy == 0) {
   
4.                 g_keyBoard.tx_busy = 1;
   
5.         busy_counter = 0;
   
6.                 USBD_API->hw->WriteEP(g_keyBoard.hUsb, HID_EP_IN, &g_keyBoard.report[0], KEYBOARD_REPORT_SIZE);
   
7.             }
   
8.       else
   
9.       {
   
10.         //重新开机无法执行Keyboard_EpIN_Hdlr函数,使g_keyBoard.tx_busy一直为1
    
11.         //如果不判断g_keyBoard.tx_busy一直往里写的话会导致系统错误HardFault_Handler
    
12.         if(busy_counter++ > 10)//当busy10次以后复位g_keyBoard.tx_busy
    
13.         {
    
14.           busy_counter = 0;
    
15.           g_keyBoard.tx_busy = 0;
    
16.         }
    
17.       }
    

复制代码

在一段时间还忙的话g_keyBoard.tx_busy就清零，有人说能不能不判断g_keyBoard.tx_busy标志，就是一顿写行吗？不行，完全不顾单片机的感受只顾乱写会气死单片机的，HardFault_Handler就是它要对你说的话，不信你就试试。

6、作品展示

7、设计文件

hid_keyboard.c.rar (3.01 KB, 下载次数: 36)

2014-9-12 15:23 上传

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hid_main.c.rar (2.3 KB, 下载次数: 32)

2014-9-12 15:23 上传

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lpcopen_2_08c_keil_iar_nxp_lpcxpresso_1549.zip (2.56 MB, 下载次数: 57)

2014-9-12 15:23 上传

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USB Keyboard Using MSP430 MCU.pdf.rar (273 KB, 下载次数: 38)

2014-9-12 15:23 上传

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michael_llh

很好玩

music_586

牛人啊；
不过图片拍的不清晰；

迈尔风随

楼主厉害

会会

楼主做的哟意思，看了两次你的帖子，觉得你是为大神，大神，厉害。

johnrey

还顺便骗了大批观众

littleshrimp

music_586 发表于 2014-9-12 18:40
牛人啊；
不过图片拍的不清晰；

你说的应该是视频吧？