DIY党的福利!鹅厂程序员教你200元以内制作专属分体键盘

作为一名程序员,键盘在手,天下我有啊,不整把高大上的键盘怎么提升B格。之前一直想买个机械键盘,听说机械键盘敲代码和玩游戏都特别爽,也是装B神器。同时也觉得普通的键盘打字打久了手腕会有点酸酸的,因为敲键盘时都是要弯着手腕的,一点也不符合人体工程学。于是乎就想买一个分体的机械键盘,结果找了半天都没有比较中意的,找到几个人体工程学键盘,都是薄膜的,而且价格高得离谱,不就多个人体工程学光环嘛。。。身为程序员中的屌丝,岂能被金钱这种东西降低自身B格呢

普通机械键盘

img

带 * “人体工程学光环” * 键盘

img

为了不要这么纠结,就自己diy一个咯,正好有台3D打印机(又一个装B神器,你值得拥有,O(∩_∩)O哈哈~),全部外壳自己打印,控制板用Arduino Leonardo,原生支持键盘鼠标驱动,轴体考虑到成本,先买了80颗国产黑轴做实验,键帽也简单打印一下,说干就干

3D打印的分体黑轴机械键盘

符合人体工程学的分体式设计,全键无冲,可任意自定义快捷键,甚至可任性滴修改键位布局哦(重新设计外壳即可)

img

准备

* 工具

* 3D打印机 (打印外壳)

* 电烙铁

* 热熔胶 (固定按键用)

* 万用表

* 硬件

* Arduino Leonardo板 (驱动板)

* 黑轴轴体

* 二极管+电阻+杜邦线+万能板

* 小螺丝 (外壳装配)

* 软件

* SolidWorks (3D建模,设计外壳,可用任何3D建模软件代替哦)

* Arduino IDE (写键盘驱动程序)

是时候上点图了。。。

自己组装的三角洲式3D打印机

img

淘宝买的工具

img

步骤

先设计键位排布,使用 ** SolidWorks ** (任何3D建模软件都ok的,只是我比较熟系SolidWorks哦)画出简单的按键布局,先从左手开始,先完整的搞定左手能使用了,再做右手。设计好布局后制作支撑轴体的面板,然后设计电路,用飞线焊接,写代码测试按键是否都正常。电路正常后设计整个外壳,然后整体组装。这就完工啦

* 键位设计

右手之所以外形扭曲,是因为3D打印机打印面积有限

img

* 电路设计

由于Arduino板io口有限,必须使用矩阵扫描来实现按键。扫描方式就是:定义n个io口为扫描口,m个接收口,组成一个n*m的矩阵。扫描口默认全部都是低电压,然后依次将每个扫描口单独置为高电压(即扫描动作),当这个高电压的扫描口上连接的某个按键有按下时,对应的接收口电压就也是高电压,这时就可以定位到是哪个按钮按下了,矩阵如图所示:

img

Arduino有6个模拟口,14个数字口。我要做的键盘不超过80个键,所以使用8个数字口进行脉冲扫描,6个模拟口加4个数字口用来接收脉冲来定位按键,这样就实现了8*10的矩阵,支持80个键。还有2个数字键是空闲的,可以用于特殊按键定制。

* 按键冲突处理

如果按上图简单实现会存在冲突问题,当接收口上有多个按键被按下时,会存在回路,高电压的扫描口和低电压的扫描口发生短路,就不知道是哪个按键被按下了。一般键盘都是5键左右不冲突,也就是这个键盘有5个接收口,只要保证在同一个接收口上的按键不会同时按下就不会有冲突。

使用矩阵扫描方式就会有按键冲突问题,我使用二极管来处理冲突,保证不会出现回路问题,如图(R是扫描口,C是接收口):

img

* 电压动荡处理

二极管解决了冲突问题,但是不能解决电压动荡,电压不稳定有两方面,第一就是当扫描口高电压变为低电压时,接收口电压不会立即变成低电压,所以在接收口都需要加一个下拉电阻,让电压立马降下来。第二就是按键按下时接触片碰撞时导致的电压不稳,这个最好是通过加电容(和按键并联)去过滤波动电压,买元件时忘了买电容了,这里就简单粗暴了

* 最终电路设计

img

* 外壳设计(第一期简单点,不把电路板放到外壳内)

* 左手

img

* 右手

img

* 侧面

img

* 键帽设计

img

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wpgxpz.html