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前言
普通机械键盘
带 “人体工程学光环” 键盘
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
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
淘宝买的工具
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
* 电路设计
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
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）：
* 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
* 外壳设计（第一期简单点，不把电路板放到外壳内）
* 左手
* 右手
* 侧面
* 键帽设计
* 程序设计
#include "Keyboard.h"
#include "HID.h"
#define scanPin\_len 8
int scanPin[] = {4,5,6,7,0,1,2,3}; // 扫描pin，（默认低电平，逐个输出高电平）
int scanPos = 0; // 当前扫描位
#define btnPinA\_len 6
#define btnPinD\_len 4
int btnPinA[] = {5,4,3,2,1,0}; // 按钮pin，模拟端口
int btnPinD[] = {8,9,10,11}; // 按钮pin，数字端口
#define btn\_len 10
byte btn[scanPin\_len][btn\_len]; // 按钮状态
byte btnTmp[btn\_len]; // 临时按钮状态
#define KEY\_FN KEY\_RIGHT\_SHIFT // FN键
// 8\*10的按键映射矩阵
uint8\_t keyMap[scanPin\_len][btn\_len] =
{
{'y','n','7','8',KEY\_F6,'h','m','u','j',' '},
{'o','.','0','9',KEY\_F7,'l',',','i','k',KEY\_FN},
{'p','/','-',KEY\_LEFT\_ARROW,KEY\_F8,';',KEY\_UP\_ARROW,'[','\'',KEY\_DOWN\_ARROW},
{KEY\_F10,KEY\_DELETE,'=',KEY\_BACKSPACE,KEY\_F9,KEY\_F11,KEY\_RETURN,']','\\',KEY\_RIGHT\_ARROW},
{KEY\_ESC,KEY\_LEFT\_GUI,'`',KEY\_LEFT\_CTRL,KEY\_TAB,'a','q','z',KEY\_CAPS\_LOCK,KEY\_LEFT\_SHIFT},
{KEY\_F1,KEY\_LEFT\_ALT,'1',KEY\_F2,'2','s','w','x','d','c'},
{KEY\_F3,' ','4',KEY\_F4,'3','e','r','b','f','v'},
{KEY\_F5,'6','5',0,0,0,'t','g',0,0}
};
void setup() {
Keyboard.begin();
Keyboard.releaseAll();
// 初始化扫描pin
for(int i=0; i<scanPin\_len; i++) {
pinMode(scanPin[i], OUTPUT);
}
// 初始化按钮pin
for(int i=0; i<btnPinD\_len; i++) {
pinMode(btnPinD[i], INPUT);
}
// 初始化按钮状态
for(int i=0; i<scanPin\_len; i++) {
for(int j=0; j<btn\_len; j++) {
btn[i][j] = 0;
}
}
for(int j=0; j<btn\_len; j++) {
btnTmp[j] = 0;
}
}
void loop() {
// 轮询设置scanPin
for(int i=0; i<scanPin\_len; i++) {
if(i == scanPos) {
digitalWrite(scanPin[i], HIGH);
} else {
digitalWrite(scanPin[i], LOW);
}
}
delay(5);
// 读取按键信息
readBtn();
// 处理状态有改变的btn
for(int i=0; i<btn\_len; i++) {
if(btn[scanPos][i] != btnTmp[i]) {
btn[scanPos][i] = btnTmp[i];
if(btnTmp[i] == 1) {
Keyboard.press(keyMap[scanPos][i]);
} else {
Keyboard.release(keyMap[scanPos][i]);
}
}
}
scanPos = (scanPos + 1) % scanPin\_len; // 下一个
}
void readBtn() {
// 先读模拟口，再读数字口
// 5 -> 0
int index = 0;
for(int i = 0; i < btnPinA\_len; i ++) {
int val = analogRead(btnPinA[i]);
if(val > 600) {
btnTmp[index] = 1;
} else {
btnTmp[index] = 0;
}
index ++;
}
for(int i = 0; i < btnPinD\_len; i ++) {
btnTmp[index] = digitalRead(btnPinD[i]);
index ++;
}
}制作图集
* 第一版键帽（3D打印机精度还是有点欠缺，特别是处理弧线）：
* 打印机底板想换成玻璃的，结果新买的毛玻璃打印时受热不均，碎了。。。还是乖乖用回美纹纸吧
* 在打印中，加热头松动掉落，还好机器有自动保护，没有造成火灾。幸亏代码不是我写的，要不然肯定会火灾的，^_^
* 打印过程中底座脱落，都打成鸟窝了。。。一路坎坷啊
* 轴体安装，再次简单粗暴的没有使用卫星轴
* 飞线，这是第一版没加二极管的连线，没有做pcb，直接飞线连，简单高效，适合屌丝程序员，O(∩_∩)O哈哈~
* ArduinoLeonardo还没到货，拿uno测试按键
* 外壳组装效果
* 第一版键帽（字母是用美纹纸贴上去的，就是这么简单粗暴）
* Leonardo到货，测试驱动
* 右手组装成功（黑色更有感觉啊）
* 新版键帽（白色），美纹纸弱爆了，必须整高端点，然后发现白色材料打印效果很赞，光滑度也高了不少，打印材料还是相当重要的
* 电路板，裸露在键盘外还是挺有极客范的哦
* 最后效果，键盘在手，天下我有
总结
做完整个键盘感觉非常有成就感，也非常实用，截止目前已经用了快半年时间了，已经非常喜欢机械键盘的按键反馈，也非常习惯分体键盘的布局，手腕也不再弯着，没有酸过了。最后来大致汇总下花费吧（屌丝程序员装B有望啦。。。）
* 80颗国产黑轴 104元
* 元器件 24元（邮费贵，还有很多二极管和万能板没用到）
* Leonardo 30元
大概材料花费在160元左右，比普通的机械键盘便宜多了，而且还是分体的，所有按键可随意自定义（驱动程序都自己写的，还有啥不能改的，O(∩_∩)O哈哈~）
最后晒一下我在小黑屋的办公桌（这键盘是不是B格最高的？ O(∩_∩)O~~）
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