用Kicad为键盘设计了PCB，使用Teensy 3.2控制器制作双动作功能的键盘 - 开源Block

安宇雨 - 随手采集
2021-04-15 09:53:38
随手采集
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键盘保持了很长时间，基本上是一样的。如何优化一个键盘，并且看它工作会是一件非常有趣的事情，所以一个想法油然而生——构建了一个双作用键盘。这是非常不寻常的，因为它有双作用开关和一个新的布局。

双动键盘的目标是使特殊字符的输入更加容易。许多键盘使用alt+ctrl修饰符组合来生成特殊字符，这在许多情况下是不实际的。例如，在编程时，这是一个问题。而这种双动键盘对那些字符特别多的语言也非常有用。键盘也可以很容易地作为单手键盘使用，因为当它与双作用FN键一起使用时，一个双作用键可能有六个功能，当然，目前这个功能尚在开发中。

什么是双动键盘？

双动键盘具有双动开关，该双动开关具有两个独立的功能，可以在不按任何修改键的情况下使用。按下开关一步向下，另两步向下，即可进入第一个动作。在使用这个键盘一段时间后，它已被证明是一个非常强大的工具，因为输入特殊字符都比以前容易得多。

双动开关

构建键盘最具挑战性的部分是开关的设计。市场上没有合适的双动开关，所以必须自己制造它们。本设计中修改了Cherry MX开关，以便''柱塞''可以启动第二个按钮。这是通过部分去除开关的定心“引脚”来实现的。具体是使用了具有0.5 N的驱动力的眉头Cherry按钮和具有1.6 N的致动力的触觉按钮，因此第一和第二状态之间的差异是显着的。触觉开关简单地焊接在PCB上。

固件

双动键有两种不同的功能，因此如何触发这些功能存在一些挑战。程序的工作方式如下：如果按下一个键向下两步，则会立即触发辅助功能，但是第一个操作要复杂一些。如果只按一步键，键盘就不能立即发送按键，因为用户可能仍要按第二步，这可能会导致触发两个操作，而不是只触发一个操作。解决方案是使第一个动作在按下一个键然后释放时触发，或者当第一个步骤被按住的时间比程序中定义的时间长时触发。

要概括一下，如果你想输入第一个动作，你必须按下键一步，然后释放它（这给了一个字符），或者保持按下的时间比延迟时间长（如果你需要许多字符），如果你想输入第二个动作你需要按下两个键比延迟时间更快。

修改键经过编程，以便在按住修改键的同时按下“普通”键时锁定。它们在释放普通钥匙后释放。这使得快捷方式更容易按下。如果修改器不会锁定，则修改器必须保持按下比正常键更长的时间，因为正常键在释放后被激活（在大多数情况下）。

布局

普通键盘最多有105个键。本设计中将密钥数量减少到66个物理密钥，其中一些是双重操作。当计算双动键和普通键时，总计为66 + 34 = 100加上5向操纵杆，这相当于传统的键盘。因为它具有较少的物理键，所以键盘更小，使用更舒适。

钥匙的安排也很不寻常。如图所示，退格，移位，删除和箭头键都在中间，因此可以用双手轻松操作。本设计将数字键盘作为键盘的第二个操作键。黑色键是主键，灰色键是辅助键，红色键是FN键，可以通过同时按键和FN键访问。此外，键盘的行不会交错，这使得键入更容易。

建造

本设计用Kicad为键盘设计了PCB，并用CNC铣床铣削了它。控制器使用了Teensy 3.2，因为它有足够的IO引脚，可以很容易地用作USB键盘控制器。将这些开关连接到一个9 x 14矩阵，每行用下拉电阻下拉，每列可以通过控制器单独激活（设置为高电平），允许使用14 + 9 IO读取所有开关的状态引脚。

键盘完成

更大的操纵杆比旧的好得多。而且按键的感觉也更加僵硬。键盘重约1.2公斤。木制部件是用橡木做的。护腕用磁铁固定在键盘上。键盘和护腕上有两块磁铁。