ESP32で無線ショートカットキーボードを作ってみる。【Bluetooth通信】

今回は、ESP32搭載のLolinD32を使います。

ESP32と言えば、WiFiとBluetoothを使用して無線通信が可能です。
この無線通信を使えば、簡単に無線キーボードが作れます。

以前の記事で、
Arduino Pro Microを使ってキーボード入力しました。
この時は、ATMega32U4というチップが乗っていれば、
Leonardoでも何でもよかったのですが、
いかんせん有線という縛りがありました。

今回のESP32を使ってキーボードを作る方法だと、
ESP32自体をバッテリーで動かしてしまえば、
ホントに無線です。

Bluetooth通信の交信距離は大したことありませんが、
それでも2,3m離れたところから指令を出したり
結構使い道はありそうですよね。

それでは行ってみましょう！

この記事を読むことでわかること

自己紹介

東証一部上場企業でサラリーマンしてます。

~~主に工場(生産現場)で使用する検査装置のアプリケーション開発してます。~~

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今回の記事を実践するとどんなことができる？？【先に完成版を動画で。】
必要な道具たち。
配線・プログラミングについて。
1. 配線方法
2. 書き込むプログラムについて
今回のまとめ。

今回の記事を実践するとどんなことができる？？【先に完成版を動画で。】

今回紹介している内容をそのまま実行すると、
こんな感じでAndroidタブレットのメモ帳に文字入力ができます。

LolinD32のスイッチ状態からタブレットに送る文字を決めてBluetoothで送信している。

ブレッドボードがリモコンみたいなイメージですね。
タブレット端末とマイコンは無線でしかつながっていません。
ほんとに市販のBluetooth接続のキーボードと扱いは全く一緒です。

ちゃんとタブレット端末から、このマイコンの名前が表示されて、
選択できます。市販の無線キーボードのセットアップと一緒ですよね。

各タクトスイッチにそれぞれ、「hobby」「happy」「blog」「エンターキー」
と打ち込むようにプログラミングしています。
通常のキーボードは1キー打つと1文字入力ですから、
これはショートカットというか、マクロ機能を搭載させている感じですかね。

必要な道具たち。

今回使用したのは以下のような道具とパーツです。
タブレット端末は、Bluetooth接続できるパソコンでも代用可能です。

Androidタブレット←bluetoothが使えればなんでもOK!
LolinD32
ブレッドボード
タクトスイッチx4
ジャンパーワイヤーx9

抵抗は、内部プルアップをかけるため不要です。
どうせやるならそろえる部品は少ないほうが良いですもんね！

一応どこで買えるかも情報を共有しておきますね。

Androidタブレット

これは、Androidタブレットだと必ずBluetooth通信可能だから選んでいます。
他にも最近だとノートPC、スマホはBluetooth通信可能ですよね。
デスクトップPCだとついてないことが多いイメージですね…

もちろん、みんな大好きAppleのiphoneだって使えます。
ただ、フルキーとして認識されるので、今回の使い方だと
deleteキーなどがソフトウェアキーボードで押せないので、
ほぼ使えないですね…ほかの文字が打てなくなってしまうので。

LolinD32

LolinD32は、ESP32を搭載したマイコンボードです。
何回かこのブログでも登場していますが、
Amazonで気軽に購入できるマイコンボードということで、
わたしはいくつか購入しています。

※記事執筆(2023/3/12)時点でAmazonの在庫が切れてしまっています…

ただし、circuitpythonをやってみたいならこの子はオススメできません。
ESP32搭載のマイコンボードでcircuitpythonをやってみたいなら、
ESP32-S3がオススメです。
その時の記事はこちら↓↓

ちなみに、circuitpythonの余談ですが、
ESP32でなくてcircuitpythonを使いたいなら、
手軽さで行くと、raspberryPiPicoがオススメですね。

こちらも以前記事にしているので参考にしてみてください。

ブレッドボード

次にブレッドボードです。
ブレッドボードは、安物はあまりオススメできません。

以前ご紹介しましたが、安いブレッドボードだと、
板自体が反ってしまって、マイコンボードのピンヘッダが
八の字になってしまいます。

そのままはんだ付けするとわかりますが、
ほんとに八の字です。反っていないブレッドボードに
差し込もうとすると結構大変なんですよね…

タクトスイッチ

タクトスイッチは、
ちょっとスイッチをつけたいときにすぐに必要になる割に、
そんなに数を持ってなかったりするんですよね…

最初の電子工作キットとかだと入っていてもせいぜい2~3個ですもんね。

今回のように4個使うとか、
他の装置でもう使っちゃっているよ…
なんてこと結構ありませんか？

わたしの場合はAmazonで解決しました。
小売してくれる電気パーツ屋さんのほうが安いんでしょうが、
Amazonのほうが配達が早かったり総量がかからなかったりなので、
まあAmazonが無難でしょうね。

リンク

これだけ入ってそんなに大した値段ではないので、
いったん買っておいたほうが後で楽だと思います。

ジャンパーワイヤー

ジャンパーワイヤーは、
今回は、LolinD32の各ピンと、タクトスイッチをつなぐ目的で使用します。

またまた余談ですが、
このジャンパーワイヤー好みの長さで自作できるってご存じでしたか？？

以前自作したときの記事を貼っておきます。

具体的な配線方法については次の章で解説していきます。

配線・プログラミングについて。

配線方法と、LolinD32に書き込むプログラムについて
見ていきましょう。
そんなに複雑ではありませんが、1点注意点があります。

それが、外部ライブラリを用意する必要があるというところです。
まずは配線を完了させてからプログラムのところでまとめて解説しましょう。

配線方法

配線は、このような感じです。
使うピンは、16,17,18,19と連番にしています。

lolind32_keyboard — lolinD32とタクトスイッチ4個を接続。pullupはソフト側で行うので抵抗は不要。

また、タクトスイッチとピンを直接接続していますが、
これは後ほど指定するPullUPがありますので、
抵抗は不要です。

PullUPしない場合は抵抗を追加する必要がありますし、
配線するところが少々変更になりますので注意が必要です。

書き込むプログラムについて

さて、ハード的なセッティングは完了したので、
次はLolinD32に書き込むプログラムについて解説します。

まず、書き込むプログラムの内容を記載します。

#include <BleKeyboard.h>

BleKeyboard bleKeyboard("hobbyhappy"); // Can be renamed to any device name you like.

void setup() {
  bleKeyboard.begin();

  pinMode(16,INPUT_PULLUP);    // GPIO16(pullup)
  pinMode(17,INPUT_PULLUP);    // GPIO17(pullup)
  pinMode(18,INPUT_PULLUP);    // GPIO18(pullup)
  pinMode(19,INPUT_PULLUP);    // GPIO19(pullup)  
}

void loop() {
  if(bleKeyboard.isConnected()) {     // Check to see if they are connected.
    if(digitalRead(16) == LOW){       // If GPIO16 change to LOW
      bleKeyboard.print("hobby");     // Send hobby
      delay(200);
    }
    if(digitalRead(17) == LOW){       // If GPIO17 change to LOW
      bleKeyboard.print("happy");     // Send happy
      delay(200);
    }
    if(digitalRead(18) == LOW){       // If GPIO18 change to LOW
      bleKeyboard.print("blog");      // Send blog
      delay(200);
    }
    if(digitalRead(19) == LOW){       // If GPIO19 change to LOW
      bleKeyboard.write(KEY_MEDIA_VOLUME_UP);   // Push Enter-Key
      delay(200);
    }
  }
}

わかりにくいところについては少し解説をしていきます。