<div class="document"> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <p>条形码已经成为当今生活中密不可分的一部分，它因为实现简单价格低廉的原因，广泛用于用于商品销售，工矿企业的物料管理等等方面。</p> <p>通常人们使用条码枪来进行条码的读取。</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/NMzPbp2WZZ2KArJKnObkwoRfI2ipahkIGPI8FLrG.jpeg" alt="" width="468" height="312"></p> <p>这种设备插入电脑后通常会将自身模拟为键盘，这样可以在光标处直接键入扫描到的条码；同样的，它也可以切换为串口设备，这样能够通过应用程序读取到扫描到的条码。但是，目前为止我还没有见过同时模拟为键盘和串口设备的条码枪。而在生产中，我们希望在指定的位置输入条码同时后台也能从串口读取到条码。</p> <p>这次制作的设备就是一个可以使得USB条码枪同时实现USB键盘和串口设备的设计。将USB条码枪插入这次的设备后，再将设备接入主机后，主机端会出现 USB键盘和 USB串口。当使用条码枪扫描到条码后，一方面会以键盘的形式键入条码，另外一方面，你可以使用应用程序进行串口通讯，从串口获得条码。</p> <p> </p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p>原创，首次公开。 </p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p><strong>LGPL</strong> </p> <p style="line-height: 1.8;"> </p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong><span style="color: #0093e6;">请在竞赛阶段填写 ↓</span></strong></p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p>整体设计分为2部分，第一部分是要实现从USB口读取条码枪的输入。这里使用 CH554 来实现。CH554一款兼容MCS51指令集的增强型E8051内核单片机，最高24MHz系统主频，内置16K程序存储器ROM和256字节内部iRAM以及1K 字节片内xRAM，xRAM支持DMA直接内存存取。<br>CH554内置了ADC模数转换、触摸按键电容检测、3组定时器和信号捕捉及PWM、双异步串口、SPI等功能模块，支持USB-Host主机模式和USB-Device设备模式。</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/IGBdM3DJeamPUMpf3bzLb934fywy62ZSPLozCjb6.jpeg" alt="" width="544" height="258"></p> <p>我们这次的设计就是使用到了它提供的USB Host 功能。选择Ch554e 这是MSOP10封装，体积非常小。对应电路如下，就是一个最小系统，通过USB 母头连接USB条码枪，对外通过串口进行通讯：</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/ysHseNIXunNMD7WDYSg4x9C6gH6ZcDPeRWsAhuIf.png" alt="" width="624" height="421"></p> <p>另外一部分是 ESP32-S3, S3 带有 USB 接口， 能够方便的实现USB设备的模拟。同样电路设计非常简单，外围只是让它能够工作的电容和电阻：</p> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-left-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/ixDN9UANgx1LbXY32mCXaLKFxFlEJlCPz2gq9IxP.png" alt="" width="624" height="397"></p> <p>最终的 PCB设计如下：</p> <p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/cUoVpqIW3IaGQ4GqG5W44BYxNIMZBjCbdGiihj9S.png" alt="" width="624" height="465"></p> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> <p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p> <p>基本设计思路是：CH554 作为 USB Host 负责解析USB条码枪的数据，然后通过串口将数据发送给 ESP32-S3。后者负责模拟一个USB键盘一个 USB CDC 设备。每次收到条码数据先从USB键盘发送给主机，然后将条码数据同时存放在内存中等待上位机通过串口进行查询。</p> <p> </p> <p>Ch554的关键代码：</p> <p> </p> <p>                        /* 操作HID复合设备 */</p> <p>                        loc = SearchTypeDevice( USB_DEV_CLASS_HID );                          // 在ROOT-HUB以及外部HUB各端口上搜索指定类型的设备所在的端口号                           </p> <p>                        if ( loc != 0xFFFF ){                                                 // 找到了</p> <p>                                    printf( "Query USB_DEV_CLASS_HID @%04X\n", loc ); </p> <p>                                    loc = (UINT8)loc;                                                 //554只有一个USB，只需低八位即可</p> <p>                                   </p> <p>                                    for(k=0;k!=4;k++)</p> <p>                                    {         </p> <p>                                                //端点是否有效？</p> <p>                                                endp = loc ? DevOnHubPort[loc-1].GpVar[k] : ThisUsbDev.GpVar[k];        // 中断端点的地址,位7用于同步标志位                                   </p> <p>                                                if ( (endp & USB_ENDP_ADDR_MASK) == 0 ) break;</p> <p>                                               </p> <p>                                                printf("endp: %02X\n",(UINT16)endp);</p> <p>                                                SelectHubPort( loc );                                             // 选择操作指定的ROOT-HUB端口,设置当前USB速度以及被操作设备的USB地址</p> <p>                                                s = USBHostTransact( USB_PID_IN INTERVALPERCODE)) {</p> <p>    if (DEBUGMODE) {</p> <p>      Serial0.print("Barcode:");</p> <p>      Serial0.println(OneInput);</p> <p>      Serial0.print("Lenth:");</p> <p>      Serial0.println(strlen(OneInput));</p> <p>    }</p> <p>    // 给字符串赋予一个结尾 0</p> <p>    OneInput[OneLength] = 0;</p> <p> </p> <p>    for (int i=0;i</p></div>