發表於 2019-02-02 17:36:00
大學時同學打遊戲人手一個機械鍵盤，工作後經常寫代碼，於是想換一個順手的機械鍵盤。淘寶看看各家的賣點大致為全鍵無衝，響應迅速，進口軸體，抗幹擾磁環。不同點也只是在流水燈效和外觀結構上。網上查了查鍵盤實現的原理，發現比較簡單。加上自己工作上一直在接觸USB協議，於是做一個USB機械鍵盤。先展示一下半成品，104個鍵通信正常，外殼還沒有做，燈效目前只做了呼吸燈效果,還需要再改善一下。
硬體選型：MCU選擇了WCH沁恆的8位單片機CH549L，因為公司一直在用他們家CH376T和CH340G晶片，在接口通信方面做得挺好的國產廠家。找原廠申請了幾個樣品，說一下當天就發了貨，後面遇到技術問題支持也挺到位，非常感謝這位FAE！CH549L，資源大致如下。
機械軸我選擇了青軸，觸發鍵程2.4±0.6mm，壓力克數60±1.5g，機械段感落感強，咔噠聲音大，打字打遊戲都可以。直接在淘寶上買了，65塊錢110個按鍵，便宜質量也還不錯。CIY設計的軸體，換軸很方便，手殘的必備哈哈。
硬體設計： 鍵盤採用8×16的掃描矩陣，實際用了104個鍵，1000HZ的輪詢速率，響應迅速挺快。每個按鍵處加了二極體，實現全鍵無衝。
晶片USB可選擇1.5Mbps（LS）的低速模式，也可以選擇全速12Mbps（FS）的工作模式，USB信號線直接輸出無需添加上下拉電阻，PCB走線注意以下幾點即可：
1）D+/D-平行走線，如果不能確保PCB走線質量，晶片可以放置到角落減少PCB走線；
2）D+/D-信號線上建議添加ESD保護器件，或者便宜一些的TVS管；
3）外部的USB線儘量選用帶屏蔽的USB信號線，確保信號可以正確傳輸，如果線材較差，沒有屏蔽，可以選用LS模式，對線材要求比較低；
4）由於採用外部供電，電源上最好加上自恢復保險絲，確保不會因為外部供電造成晶片損壞； 燈部分就有點偷工減料了，沒有採用RGB燈，而是用了單色LED，節約成本鴨。而且覺得炫彩的太浮誇不適合打字用。
這是我設計的電路圖：
PCB：
軟體編寫：
做USB鍵盤，不得不把USB HID協議看懂，就不具體展開討論了。我這裡是基於WCH官網CH549模擬鍵鼠的例程更改實現的，例程已經封裝好USB設備模式配置,設備模式啟動，收發端點配置和HIDValueHandle()等函數，所以改起來還是挺方便的。
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