Arduino Mouse with Variable Resistor

arduino_mouse.ino

/**
 * @file        arduino_mouse.ino
 * @brief       Arduino Mouse with Variable Resistor
 * @author      Keitetsu
 * @date        2021/02/07
 * @copyright   Copyright (c) 2021 Keitetsu
 * @par         License
 *              This software is released under the MIT License.
 */

#define ADC_NUM 2         /**< A/D変換ピンの数 */
#define ADC_X 0           /**< X方向 */
#define ADC_Y 1           /**< Y方向 */
#define BUF_SIZE 13       /**< シリアル通信の送信バッファのサイズ */
#define INTERVAL_TIME 100 /**< 周期実行の間隔 */

/**
 * @brief       A/D変換ピンのリスト
 */
uint8_t adc_pins[ADC_NUM] = {0, 1};
unsigned long prev_time;     /**< 周期実行の前回実行時刻 */
unsigned long interval_time; /**< 周期実行の間隔 */

/**
 * @brief       入出力値のシリアル送信
 */
void sendData()
{
    uint8_t i;
    int adc_value[ADC_NUM];
    char buf[BUF_SIZE];

    // A/D変換ピンの値を取得する
    for (i = 0; i < ADC_NUM; i++) {
        adc_value[i] = analogRead(adc_pins[i]);
    }

    // A/D変換値にキーを付加して送信する
    sprintf(buf, "X:%u,Y:%u", adc_value[ADC_X], adc_value[ADC_Y]);
    Serial.println(buf);
}

/**
 * @brief       セットアップ関数
 */
void setup()
{
    Serial.begin(9600);

    prev_time = 0;
    interval_time = INTERVAL_TIME;
}

/**
 * @brief       ループ関数
 */
void loop()
{
    unsigned long curr_time;

    // 現在時刻を取得する
    curr_time = millis();

    // 周期実行
    if ((curr_time - prev_time) >= interval_time) {
        prev_time += interval_time;
        sendData();
    }
}

arduino_mouse.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

##
## @file        arduino_mouse.py
## @brief       Arduino Mouse Receiver
## @author      Keitetsu
## @date        2021/02/07
## @copyright   Copyright (c) 2021 Keitetsu
## @par         License
##              This software is released under the MIT License.
##

import argparse
import pyautogui
import threading
import queue
import sys
import serial

class ArduinoMouseReceiver(threading.Thread):

    def __init__(self, queue, port="/dev/ttyUSB0"):
        super(ArduinoMouseReceiver, self).__init__()
        self.port = port
        self.queue = queue
        self.received_data = {"X": 0, "Y": 0}
        self.stop = False

        # シリアルポートをオープン
        try:
            self.ser = serial.Serial(port=self.port, baudrate=9600)
        except:
            print("No Arduino found", file=sys.stderr)
            raise

        return

    def run(self):
        while (not self.stop):
            # 1行受信する
            line = self.ser.readline()
            # 改行コードを削除し，文字列に変換する
            line_string = line.strip().decode("utf-8")
            # ","で文字列を分割する
            line_elements = line_string.split(",")
            # 分割結果が受信データを格納する辞書の要素数と一致するか確認する
            if (len(line_elements) == len(self.received_data)):
                # 分割結果の要素毎に処理する
                for line_element in line_elements:
                    # ":"で文字列要素を分割する
                    received_datum = line_element.split(":")
                    # 文字列要素の分割結果が2であるか確認する
                    if (len(received_datum) == 2):
                        key, value_str = received_datum
                        # キーが受信データを格納する辞書にあれば，値を更新する
                        if (key in self.received_data):
                            self.received_data[key] = int(value_str)
                # 受信データを格納した辞書をキューに格納する
                self.queue.put(self.received_data)

        # シリアルポートをクローズ
        self.ser.close()

        return

if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(
        description = "Arduino Mouse Receiver"
    )
    parser.add_argument(
        "--port",
        "-p",
        type = str,
        default = "/dev/ttyUSB0",
        help = "Serial port (Arduino)"
    )
    args = parser.parse_args()

    # 引数を変数に格納
    port = args.port

    # ディスプレイの解像度を取得する
    screen_size = pyautogui.size()

    # キューを作成
    queue = queue.Queue()

    # Arduino Mouseからのデータを受信するスレッドを作成
    t = ArduinoMouseReceiver(queue, port)

    # スレッドを実行
    t.start()

    # 受信データを格納する辞書をコピーする
    prev_received_data = t.received_data.copy()

    try:
        print("Press Ctrl+C to quit")
        while True:
            # 現在の受信データをコピーする
            curr_received_data = queue.get()
            # 現在の受信データと以前の受信データが不一致であるか確認する
            if (curr_received_data != prev_received_data):
                # 受信データのキーを取得して，全てのキーと値を表示する
                for i, key in enumerate(curr_received_data.keys()):
                    print("%s: %4d" % (key, curr_received_data[key]), end="")
                    if (i != (len(curr_received_data) - 1)):
                        print(", ", end="")
                print("", end="\n")

                # 受信データの変化量を計算する
                delta_x = curr_received_data["X"] - prev_received_data["X"]
                delta_y = curr_received_data["Y"] - prev_received_data["Y"]

                # 現在のマウスカーソルの座標を取得する
                mouse_pos = pyautogui.position()

                # マウスカーソルの座標を受信データの変化量分だけ移動する
                next_mouse_pos_x = max(min(mouse_pos[0] + delta_x, screen_size[0] - 1), 0)
                next_mouse_pos_y = max(min(mouse_pos[1] + delta_y, screen_size[1] - 1), 0)

                # マウスカーソルを移動する
                pyautogui.moveTo(next_mouse_pos_x, next_mouse_pos_y)

                # 以前の受信データを現在の受信データで更新する
                prev_received_data = curr_received_data.copy()
    except KeyboardInterrupt:
        # Ctrl+Cが押下された場合はスレッドを終了する
        t.stop = True

    # スレッドの終了まで待機
    t.join()