黑科技：程序猿如何打造属于自己的分体键盘

前言

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。。。

普通机械键盘

淘宝人体工程学键盘

淘宝分体键盘

为了不要这么纠结，就自己diy一个咯，正好有台3D打印机，全部外壳自己打印，控制板用Arduino Leonardo，原生支持键盘鼠标驱动，轴体淘宝，考虑成本，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

最终成果

准备

• 工具
  
  • 3D打印机
  • 电烙铁
  • 热熔胶
  • 万用表
• 硬件
  
  • Arduino Leonardo板
  • 黑轴轴体
  • 二极管+电阻+杜邦线+万能板
  • 小螺丝
• 软件
  
  • SolidWorks 3D建模
  • Arduino IDE 写Arduino键盘驱动

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

  • 左手
    
  • 右手（之所以外形扭曲，是因为3D打印机打印面积有限）
    

• 电路设计

  由于Arduino板io口有限，必须使用扫描来实现按键，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。

  • 冲突处理
    使用脉冲扫描方式就会有按键冲突问题，我使用二极管来处理冲突，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