Arduino Uno PS/2转USB仅在串口监视器可用，如何实现HID键盘功能？

核心限制说明 #

Arduino Uno的USB接口由独立串口芯片（如ATmega16U2/8U2或CH340）提供，默认固件仅支持USB转串口通信，因此只能在Arduino IDE串口监视器中接收输入，无法直接模拟HID键盘设备。要实现Windows应用通用的键盘功能，需要通过以下方案改造：

方案1：重刷ATmega16U2固件（针对带ATmega16U2/8U2的Uno） #

如果你的Uno采用ATmega16U2/8U2作为USB转串口芯片，可以重刷其固件，让它同时支持HID键盘模拟与串口功能：

• 准备工具：Arduino IDE、杜邦线
• 操作步骤：
  1. 将Uno连接电脑，在Arduino IDE中选择对应板型与端口。
  2. 短接Uno靠近USB口的RESET与GND引脚1秒后断开，使ATmega16U2进入DFU模式。
  3. 使用dfu-programmer工具刷入HID键盘固件（可使用Arduino官方适配的HID兼容固件）。
  4. 刷写完成后，电脑会将Uno识别为HID键盘设备。

方案2：V-USB库软件模拟HID（适配所有Uno，推荐初学尝试） #

无需修改USB芯片固件，通过V-USB库在ATmega328P上软件模拟USB HID，结合你已使用的PS2Keyboard库读取按键信号并转换为HID报告发送：

操作步骤： #

1. 在Arduino IDE库管理器中搜索并安装V-USB库。
2. 按PS2Keyboard库规范接线：PS/2键盘的CLK接Uno D3、DATA接D2、VCC接5V、GND接GND（注意避开V-USB占用的引脚，可按需调整库引脚定义）。
3. 编写适配代码（框架示例）：

#include <ps2.h>
#include <usbdrv.h>

#define PS2_CLK 3
#define PS2_DATA 2

PS2Keyboard keyboard;

// HID报告描述符
PROGMEM const char usbHidReportDescriptor[USB_CFG_HID_REPORT_DESCRIPTOR_LENGTH] = {
    0x05, 0x01,                    // 用途页：通用桌面设备
    0x09, 0x06,                    // 用途：键盘
    0xa1, 0x01,                    // 集合：应用层
    0x05, 0x07,                    //   用途页：键盘
    0x19, 0xe0,                    //   用途最小值：左Ctrl
    0x29, 0xe7,                    //   用途最大值：右GUI
    0x15, 0x00,                    //   逻辑最小值：0
    0x25, 0x01,                    //   逻辑最大值：1
    0x75, 0x01,                    //   报告大小：1位
    0x95, 0x08,                    //   报告数量：8
    0x81, 0x02,                    //   输入：数据、变量、绝对
    0x95, 0x01,                    //   报告数量：1
    0x75, 0x08,                    //   报告大小：8位
    0x81, 0x03,                    //   输入：常量、变量、绝对
    0x95, 0x06,                    //   报告数量：6
    0x75, 0x08,                    //   报告大小：8位
    0x15, 0x00,                    //   逻辑最小值：0
    0x25, 0x65,                    //   逻辑最大值：101
    0x05, 0x07,                    //   用途页：键盘
    0x19, 0x00,                    //   用途最小值：保留位
    0x29, 0x65,                    //   用途最大值：应用键
    0x81, 0x00,                    //   输入：数据、数组
    0xc0                           // 结束集合
};

uint8_t reportBuffer[8] = {0};

void sendReport() {
    usbSetInterrupt(reportBuffer, sizeof(reportBuffer));
}

// PS/2扫描码转HID扫描码映射（需补充全按键）
uint8_t ps2ToHid(uint8_t ps2Code) {
    switch(ps2Code) {
        case 0x1C: return 0x04; // A
        case 0x32: return 0x05; // B
        case 0x21: return 0x06; // C
        // 其他按键映射请自行补充
        default: return 0;
    }
}

void setup() {
    keyboard.begin(PS2_CLK, PS2_DATA);
    usbInit();
    usbDeviceDisconnect();
    delay(250);
    usbDeviceConnect();
}

void loop() {
    usbPoll();
    if (keyboard.available()) {
        uint8_t code = keyboard.read();
        if (code == 0xF0) {
            // 处理按键释放
            uint8_t keyCode = keyboard.read();
            uint8_t hidCode = ps2ToHid(keyCode);
            for (int i=2; i<8; i++) {
                if (reportBuffer[i] == hidCode) {
                    reportBuffer[i] = 0;
                    break;
                }
            }
        } else {
            // 处理按键按下
            uint8_t hidCode = ps2ToHid(code);
            if (hidCode != 0) {
                for (int i=2; i<8; i++) {
                    if (reportBuffer[i] == 0) {
                        reportBuffer[i] = hidCode;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        sendReport();
    }
}

注意事项： #

• 需完整补充PS/2与HID扫描码的映射关系，可参考通用扫描码对照表完善。
• V-USB对引脚有特定要求，若PS/2接线冲突，可修改库中引脚定义。

方案3：更换原生USB Arduino板（最简方案） #

如果不想折腾固件或软件模拟，直接更换为Arduino Leonardo、Micro或Nano Every这类主芯片带原生USB功能的板卡。这类板可直接使用官方Keyboard库，配合PS2Keyboard库快速实现功能：
示例代码：

#include <PS2Keyboard.h>

#define PS2_CLK 3
#define PS2_DATA 2

PS2Keyboard keyboard;

void setup() {
  keyboard.begin(PS2_CLK, PS2_DATA);
  Keyboard.begin();
}

void loop() {
  if (keyboard.available()) {
    char c = keyboard.read();
    if (c != 0) {
      Keyboard.print(c);
    }
  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Khabarkhaan