[Из песочницы] IP KVM своими руками07.04.2017 15:18

Решено было исправить это досадное недоразумение и как можно дешевле и компактней. Начнем со стереотипов Raspberry Pi и Arduino, а в следующей статье будет продолжение уже на другом железе.

Итак, что нам понадобится:

1. Плата видеозахвата обязательно с поддержкой UVC драйвера, вроде этой.Вариантов
полно на алиекспрессе и других китайских магазинах.

UVC это стандартизированный открытый драйвер который по умолчанию входит в большинство линукс дистрибутивов, с другими драйверами могут быть проблемы.

2. VGA to AV Конвертер:

Обратите внимание! Нужен именно VGA to AV, а не наоборот.

3. Arduino UNO, именно UNO, так как на ней есть чип Atmega16u2, он нас интересует в первую очередь. Вот он рядом с USB портом, так же бывают ардуины с чипом Atmega8u2 подойдут и с тем и с тем.

4. Ну и конечно Raspberry Pi, у меня был версии 2 b поэтому все написанное в этой статье актуально именно для него, но в целом думаю не должно возникнуть особых сложностей и с другими моделями малины.

Заливаем дистрибутив

Подключаем плату видеозахвата к распберри, подключать лучше напрямую к USB не используя USB удлинителей особенно того что идет в комплекте с платой, иначе может возникнуть торможение видео, подвисания распберри и т.д.

Переходим в консоль, обновляем пакеты:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade –y

ls /dev/video*

Устанавливаем Motion, трансляцию захваченного изображения будем вести именно через него:

sudo apt-get install motion -y

sudo nano /etc/default/motion

Редактируем конфиг самого motion (а):

sudo nano /etc/motion/motion.conf

Параметр определяет запуск приложения в качестве службы:

daemon on

width 800
height 600

framerate 25

output_normal off

webcam_quality 100

webcam_maxrate 25

webcam_localhost off

Перезагружаем распберри:

sudo reboot

Подключаемся браузером к порту 8081 распберри и видим серый или синий прямоугольник с бегущим снизу временем.

Процесс пошел, ищем жертву для захвата сигнала с VGA порта, подключаем к порту «VGA IN» конвертера, а плату видеозахвата к «VIDEO OUT». Должна получиться примерно такая картинка, не пугайтесь у меня плохой кабель поэтому изображение «двоит», пробовал с другим изображение было лучше, но разрешение не изменить. 720×576 это ограничение конвертера и платы видео захвата, которое при всем желании не преодолеть.

Что ж передавать изображение научились, осталось дело за малым — передать управление.

Прошивка Atmega16u2

Инструкция в данной статье написана для windows, линуксоиды же могут воспользоваться этой.

И так приступим, для прошивки потребуется утилита от производителя под названием Flip. Качаем, устанавливаем, запускаем и вот перед нами окно программы:

Сначала кнопки (галки) не активны, это нормально, подключаем ардуину к компьютеру и замыкаем — размыкаем два крайних контакта со стороны USB порта, RESET и GND.

В системе должно появиться новое устройство под названием, как ни странно, ATmega16u2 устанавливаем драйвер (в папке с программой), выбираем в программе flip вкладку «Settings» → «Communication» → «USB» → «open», кнопки должны стать активны. На всякий случай можно сделать бэкап прошивки, чтоб можно было все вернуть на место. В меню «File» нажимаем «Load HEX File», программа требовательна к путям, лучше всего положить файл прошивки в корень диска C:, выбираем нужный hex файл с прошивкой, проверяем стоят ли галки «Erase», «Program», «Verify» и нажимаем «Run». Отключаем — подключаем arduino и вуаля… Теперь мы больше не сможем загружать прошивки в ардуино через встроенный USB, зато получили отличную клавиатуру без кнопок.

Не переживайте по поводу прошивки arduino, прошивку можно будет загрузить из Arduino IDE через отдельный USB To TTL адаптер, хотя надо сказать, теперь это будет менее удобно.

Подключаем USB To TTL адаптер, например такой:

Нам понадобятся Белый, зеленый и черный контакты это RX, TX и GND соответственно, подключаем их к пинам с такими же обозначениями на ардуине, только наоборот RX к TX, а TX к RX. Красный контакт использовать не следует!

Подключаем USB To TTL к компьютеру, устанавливаем драйвера, в диспетчере устройств должен появиться новый COM Port. Открываем arduino IDE и выставляем: Плата — Arduino/Genuino Uno, Порт — наш новоиспеченный последовательный порт.

Приступаем к прошивке arduino

Подготовка закончена, переходим непосредственно к прошивке. Копируем мою писанину:

#include 
HIDKeyboard keyboard;

int sbor;

void setup() {
 keyboard.begin();
}
void loop() { 
  while (Serial.available()) {//запуск цикла при появлении данных
    sbor += Serial.read();//считывание данных, сложение в десятичном виде
      if (sbor == 27){//появление символа управляющей последовательности
        for (int i=0; i<=4; i++ ){//сложение последовательности
          if (sbor == 165) {//для определения F1-F12 на разных терминалах могут быть разные значения
          sbor += sbor;
      }
        sbor += Serial.read();
        delay(1);
  }  
 }
}
  if (sbor > 0) {
    //переход по десятичной сумме последовательности
      switch (sbor){
        case 505: keyboard.pressSpecialKey(F1); break;
        case 506: keyboard.pressSpecialKey(F2); break;
        case 507: keyboard.pressSpecialKey(F3); break;
        case 508: keyboard.pressSpecialKey(F4); break;
        case 509: keyboard.pressSpecialKey(F5); break;
        case 511: keyboard.pressSpecialKey(F6); break;
        case 512: keyboard.pressSpecialKey(F7); break;
        case 513: keyboard.pressSpecialKey(F8); break;
        case 340: keyboard.pressSpecialKey(F9); break;
        case 341: keyboard.pressSpecialKey(F10); break;
        case 343: keyboard.pressSpecialKey(F11); break;
        case 344: keyboard.pressSpecialKey(F12); break;
        case 13: keyboard.pressSpecialKey(ENTER); break;
        case 22: keyboard.pressSpecialKey(ESCAPE); break;
        case 127: keyboard.pressSpecialKey(BACKSPACE); break;
        case 9: keyboard.pressSpecialKey(TAB); break;
        case 32: keyboard.pressSpecialKey(SPACEBAR); break;
        case 26: keyboard.pressSpecialKey(PAUSE); break;
        case 292: keyboard.pressSpecialKey(INSERT); break;
        case 456: keyboard.pressSpecialKey(HOME); break;
        case 295: keyboard.pressSpecialKey(PAGEUP); break;
        case 294: keyboard.pressSpecialKey(END); break;
        case 296: keyboard.pressSpecialKey(PAGEDOWN); break;
        case 182: keyboard.pressSpecialKey(RIGHTARROW); break;
        case 183: keyboard.pressSpecialKey(LEFTARROW); break;
        case 181: keyboard.pressSpecialKey(DOWNARROW); break;
        case 180: keyboard.pressSpecialKey(UPARROW); break;
        case 293: keyboard.pressSpecialKey(DELETE); break;
        case 320: keyboard.pressSpecialKey((CTRL | ALT), DELETE); break; //для вызова ctl+alt+del нажать alt + del 
        case 346: keyboard.pressSpecialKey(ALT, F4); break; //для вызова alt+f4 нажать shift + F4
        
        default:  keyboard.pressKey(sbor); break;
  }
  //Serial.println(sbor);//только для отладки без подключения к usb
  keyboard.releaseKey();
  sbor = NULL;
 } 
}

avrdude: reading on-chip flash data:

Reading | ################################################## | 100% 0.34s

avrdude: verifying ...
avrdude: 2934 bytes of flash verified

avrdude done.  Thank you.

Финишная прямая

sudo raspi-config

Возможно эти манипуляции и не понадобятся, так, перестраховка. Этот параметр определяет, будет ли ОС на малине взаимодействовать с serial портом, это взаимодействие нужно в основном для отладки, так что смело отключаем, нам оно будет только мешать, т.к. с ардуиной мы будем общаться именно через этот порт, а система будет засорять эфир.

Устанавливаем программу minicom.

Minicom — простенькая программа для работы с serial портом.

sudo apt-get install minicom -y

sudo chown pi /dev/ttyAMA0
sudo chmod 744 /dev/ttyAMA0

sudo minicom -s

Сохраним эти настройки как настройки по умолчанию «Save setup as dfl» и закрываем «Exit from Minicom».

Подключение

Здесь есть один момент, у ардуино и распберри разные уровни напряжения и по идее их нужно согласовать, советую ознакомиться со статьей.

Хотя у меня все заработало напрямую без согласования, не следует подражать плохому примеру и приобрести преобразователь логических уровней, самый простой выглядит так:

Или хотя бы собрать делитель напряжения на резисторах.

Проверяем все соединения, вкючаем raspberry pi, переходим в консоль малины. Сразу оговорюсь я подключался к малине через ssh, в качестве клиента использовал KiTTY (модифицированную версию PuTTY), это важно т.к. с другими терминалами значения передаваемых клавиш могут быть иными и соответственно нужно будет сделать поправку на ветер — поменять номер перехода switch case.

В общем передаю вам в руки как говорится «as is». Что ж на этом пожалуй закончу, самодельный IP KVM готов.

P. S.

Плюсы:

 — Тонкая настройка
Можно перехватывать практически любые комбинации и назначать на них практически любые клавиши вплоть до KEYBOARDPOWER и VOLUMEUP, кстати возможные значения можно посмотреть в заголовочном файле HIDKeyboard.h, а можно и добавить свои.

Минусы:

To be continued…

Комментарии (0)