ESP32 BLE HID：构建低功耗人机交互解决方案
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/es/esp32_mouse_keyboard 1. 探索核心机制
1.1 实现HID over GATT协议
基于Bluetooth Low Energy 4.2规范实现HID设备角色，通过GATT服务传输键盘（7字节）、鼠标（5字节）和操纵杆（11字节）输入报告，采用非加密通道时需处理GATT_INSUF_ENCRYPTION错误码。
1.2 优化设备兼容性
| 设备类型 | 鼠标功能 | 键盘功能 | 关键兼容点 |
|---|---|---|---|
| Debian Linux (CSR 4.0) | ✅ | ✅ | 支持HID报告间隔动态调整 |
| macOS Mojave | ✅ | ✅ | 需设置appearance=0x03c2 |
| Android 9 | ✅ | ✅ | 规避MTU=23字节限制 |
| iOS 13.3.1 | ✅ | ✅ | 启用操纵杆报告类型 |
1.3 解析硬件抽象层
核心实现位于main/esp_hidd_prf_api.c，通过hid_dev_send_report()函数封装HID报告传输逻辑，支持同时维护最多3个BLE连接（由CONFIG_BT_ACL_CONNECTIONS控制），连接间隔可低至7.5ms。
2. 掌握高级配置
2.1 配置非易失性存储
通过NVS（Non-Volatile Storage）实现键值对持久化存储，提供$SV <key> <value>（设置）和$GV <key>（获取）命令接口，典型应用场景包括：
- 存储蓝牙设备名称（最大40字节）
- 保存用户自定义按键映射
- 记录最近连接设备MAC地址
2.2 实现设备切换功能
使用$SW <bd_addr>命令切换目标设备，通过active_hid_conn_ids数组维护连接状态，核心代码逻辑：
for(uint8_t i=0; i<CONFIG_BT_ACL_CONNECTIONS; i++) {
if(memcmp(active_connections[i], target_bda, ESP_BD_ADDR_LEN) == 0) {
hid_conn_id = active_hid_conn_ids[i];
break;
}
}
2.3 执行固件更新流程
通过$UG命令触发OTA更新，自动切换至factory分区并重启设备，需满足：
- 固件文件通过UART2传输（波特率115200）
- 分区表包含
factory和ota_0分区 - 固件大小不超过
CONFIG_APP_OFFSET限制
3. 应用场景案例
3.1 无障碍辅助设备
与TeensyLC控制器配合实现定制输入设备，通过esp_hidd_send_mouse_value()函数支持：
- 头部追踪系统（采样率50Hz）
- 眼动控制接口（XY轴精度±127）
- 单开关扫描输入（利用NVS存储扫描速率）
3.2 工业远程控制
基于main/ble_hidd_demo_main.c的UART命令接口（EX_UART_NUM配置），实现：
- 机床控制面板（支持6个同时按键）
- 仓储机器人导航（操纵杆模式）
- 医疗设备遥控器（消费电子控制报告）
3.3 低功耗物联网节点
通过periodicHIDCallback()实现节能策略：
- 无操作时自动发送空报告（间隔200ms）
- 连接状态LED指示（
INDICATOR_LED_PIN配置） - 深度睡眠电流<10μA（需关闭UART外设）
4. 开发资源导航
4.1 核心API参考
esp_hidd_profile_init()：初始化HID服务esp_hidd_send_keyboard_value()：发送键盘报告（支持 modifier 掩码）hid_dev_register_reports()：注册自定义HID报告描述符
4.2 构建工具链
idf.py set-target esp32
idf.py menuconfig # 配置UART引脚和BLE参数
idf.py build flash monitor
4.3 调试建议
- 使用
make monitor测试基本输入（WASD控制鼠标） - 监控
HID_DEMO_TAG日志确认连接状态 - 通过
$GP命令获取已配对设备列表
技术演进路线：从单一HID设备实现（v0.1）→ 增加NVS存储（v0.2）→ 支持多设备切换（v0.3）→ 引入OTA更新机制（v0.3.7），当前稳定版本
MODULE_ID=ESP32miniBT_v0.3.7。
ESP32miniBT硬件设计文件，包含ESP32-WROOM模块和I2S麦克风接口
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
