DIY制作USB機(jī)械鍵盤

大學(xué)時(shí)同學(xué)打游戲人手一個(gè)機(jī)械鍵盤，工作后經(jīng)常寫代碼，于是想換一個(gè)順手的機(jī)械鍵盤。淘寶看看各家的賣點(diǎn)大致為全鍵無沖，響應(yīng)迅速，進(jìn)口軸體，抗干擾磁環(huán)。不同點(diǎn)也只是在流水燈效和外觀結(jié)構(gòu)上。網(wǎng)上查了查鍵盤實(shí)現(xiàn)的原理，發(fā)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。加上自己工作上一直在接觸USB協(xié)議，于是做一個(gè)USB機(jī)械鍵盤。先展示一下半成品，104個(gè)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。

硬件選型：MCU選擇了WCH沁恒的8位單片機(jī)CH549L，因?yàn)?a target="_blank">公司一直在用他們家CH376T和CH340G芯片，在接口通信方面做得挺好的國(guó)產(chǎn)廠家。找原廠申請(qǐng)了幾個(gè)樣品，說一下當(dāng)天就發(fā)了貨，后面遇到技術(shù)問題支持也挺到位，非常感謝這位FAE！CH549L，資源大致如下。

機(jī)械軸我選擇了青軸，觸發(fā)鍵程2.4±0.6mm，壓力克數(shù)60±1.5g，機(jī)械段感落感強(qiáng)，咔噠聲音大，打字打游戲都可以。直接在淘寶上買了，65塊錢110個(gè)按鍵，便宜質(zhì)量也還不錯(cuò)。CIY設(shè)計(jì)的軸體，換軸很方便，手殘的必備哈哈。

硬件設(shè)計(jì)： 鍵盤采用8×16的掃描矩陣，實(shí)際用了104個(gè)鍵，1000HZ的輪詢速率，響應(yīng)迅速挺快。每個(gè)按鍵處加了二極管，實(shí)現(xiàn)全鍵無沖。

芯片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(hào)線直接輸出無需添加上下拉電阻，PCB走線注意以下幾點(diǎn)即可：

1）D+/D-平行走線，如果不能確保PCB走線質(zhì)量，芯片可以放置到角落減少PCB走線；
2）D+/D-信號(hào)線上建議添加ESD保護(hù)器件，或者便宜一些的TVS管；
3）外部的USB線盡量選用帶屏蔽的USB信號(hào)線，確保信號(hào)可以正確傳輸，如果線材較差，沒有屏蔽，可以選用LS模式，對(duì)線材要求比較低；
4）由于采用外部供電，電源上最好加上自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，確保不會(huì)因?yàn)橥獠抗╇娫斐尚酒瑩p壞； 燈部分就有點(diǎn)偷工減料了，沒有采用RGB燈，而是用了單色LED，節(jié)約成本鴨。而且覺得炫彩的太浮夸不適合打字用。

這是我設(shè)計(jì)的電路圖：

PCB：

軟件編寫：

做USB鍵盤，不得不把USB HID協(xié)議看懂，就不具體展開討論了。我這里是基于WCH官網(wǎng)CH549模擬鍵鼠的例程更改實(shí)現(xiàn)的，例程已經(jīng)封裝好USB設(shè)備模式配置,設(shè)備模式啟動(dòng)，收發(fā)端點(diǎn)配置和HIDValueHandle()等函數(shù)，所以改起來還是挺方便的。