米兰·(milan)中国官方网站-华为天才少年稚晖君做了一把模块化机械键盘,引起极客圈地震,网友:这才是真正的客制化

他来了他来了,一人顶一个团队的稚晖君又一次带着一项硬核(虽然他夸大是“软核”)黑科技来了!
稚晖君,真名彭志辉,三次元身份是华为在 2020 年招募的天才少年,二次元身份倒是B站硬核科技UP主,坐拥 100 多万粉丝。
稚晖君最为人歌颂的是软件硬件机械一通到底,亲手落地实操过量个高人气项目。他的汗青投稿「造了一台钢铁侠的手臂」、「把自行车做成为了主动驾驶」、「做了个能动的电脑配件」等均吸引了年夜量极客,每一次整新活都能 get 数十万次「一键三连」。
而此次稚晖君带来的新项目则是:一把彻底客制化、带屏幕模块的机械键盘!
1键盘自己的机能既然是客制化,稚晖君想要最年夜限度阐扬本身的设计自由度,在是,他重新设计了键盘电路硬件以和固件代码。没错,不只是换壳,是真的彻底客制化!
基在移位寄放器的电路先从电路硬件提及,怎么检测某个按键是否被按下了呢?
很简朴,中学物理告诉咱们,每一个建轴是一个自力的开关,按下及弹起会别离导通 0 及 1,节制器芯片就能够检测按键的凹凸电平。可是......实际没有这么简朴。
一个键盘有约莫 100 个按键,要是给每一个按键都接一根导线到 MCU 的引脚,就需要 100 多个引脚,这也太华侈了。有解决措施吗?有,用矩阵键盘情势来检测按键就能够了嘛。
但如许一来,按键之间就存于耦合,以是会呈现「鬼键」征象。有解决措施吗?固然还有是有,咱们可以于每一个按键下面添加一个二极管来避免误触发。
然而,问题又来了。咱们于设计 PCB 的时辰,一般都要做减震处置惩罚,于 PCB 建轴之间挖出许多长槽。但矩阵键盘及一堆二极管的模式会致使 PCB 的走线变患上很是贫苦。
有解决措施吗?稚晖君说有,并且是一个完善方案:利用移位寄放器来实现按键扫描。


详细来讲,基在移位寄放器的并行输入、转串行输出功效,把每一个按键都看做是寄放器的一名,那末每一加载一个时钟旌旗灯号就能够依次读出每一个按键的状况。
这类方案不仅很是节省 IO,并且扫描速率极快,理论上每一秒能扫描 5 万万个按键。再来,褪下二极管,电路也变患上极为简朴。网友直呼:碾压行业!
全新固件将客制化举行到底,稚晖君还有本身开发了一套键盘固件!
今朝市道上绝年夜大都客制化键盘都是利用 QMK、ZMK 如许的开源固件,为了适配更多的键盘型号,它们的代码凡是都很痴肥。
而稚晖君开发的这套固件,基本上把全速HID装备的机能都拉到顶了。

1KHz 的回报率,1 毫秒的超低延迟,超高刷新率的全按键自力 RGB 灯节制,撑持 Bootloader 更新固件等等,的确梦中情键了。稚晖君暗示,这套固件的代码会开源给各人~
说了这么多,这键盘到底长啥样呢?
稚晖君的老粉都知道,于以前的自行车、机械臂项目中,外壳零件都是 up 主 @Xikii厂长帮忙加工的,而此次的客制化键盘刚巧就是 Xikii 的老本行。稚晖君这款键盘的工业设计即是基在以前 Xikii 发布的 S98 键盘修改而成。
全貌长如许:


实用就而已,还有这么都雅,坐等量产~

可是,你以为到这里就竣事了?NO! 看一看键盘左侧这个玩意:居然是一块屏幕!还有真是「万物皆可加屏幕」?
稚晖君暗示:接下来,正片最先!
2模块化稚晖君暗示,具有科技革命意义的智能机与传统手机的区分就于在:智能机有各类传感器,可以或许随时安装各种 APP,且能不停获取新能力。
而他设计的这块键盘,也想要表现出「客制化」的意义及智能。
是以这块键盘不单单是于传统键盘本体的基础上硬核了亿点,而是进级成为模块化的存于:同时拥有一个带 USB-HUB 功效的底座,以和一块可DIY显示内容的智能交互模块。
智能交互模块
所谓的智能交互模块,实在就是左下角的长方体模块。它搭载了一块电子墨水屏幕,可以自界说显示各类内容。

这小小一隅,可所以你喜欢的图片、气候预告、Github孝敬墙、电脑残剩电量等状况显示等等……
稚晖君暗示,他会把这个模块二次开发的通讯和谈及驱动都封装成SDK,客制化发热友们即可以基在SDK开发各类交互运用。
而对于在科技小白来讲,稚晖君也知心地配备了配套傻瓜软件东西,只需要鼠标将电脑屏幕上的图片「瀚安」拖入东西中,「瀚安」险些一眨眼便呈现于了墨水屏幕上,比改换手机壁纸还有要简朴。

滚轮旋钮
固然,假如只是多了一块屏幕,也不见患上智能了几多。
是以稚晖君又添加了第二块屏幕,即下图中蓝色的OLED,以和阁下一个长患上很像机电的机电。

稚晖君曾经经发布过一个视频,展示怎样经由过程FOC节制把一个无刷机电模仿成各类物理效果的旋钮。交融了该设计,这个滚轮旋钮即可以模仿出肆意力反馈效果,如0磨擦力滚动、多档开关、弹簧、阻尼等。再联合一旁的OLED屏幕,很多成心思的运用蓄势待发:
好比向上推旋钮打开使命视图、向下推显示桌面;
或者者把它模仿成带阻尼的旋钮来调治音量;
抑或者是模仿成无磨擦的惯性旋钮来滚动页面,因为无磨擦的缘故原由,页面滚动极致丝滑……
更炫酷的是,这个旋钮还有可以自动扭转,联合OLED屏幕可以显示CPU占用等信息。

经由过程这些匠心独具的设计,稚晖君将一块键盘的操作性及可玩性年夜年夜晋升。
不外,非比平常的设计一定带来很是规的工程难点:
例如,键盘一般利用的USB2.0只有5V/500mA 的电源功率,远达不到无刷机电所需的功率,以是稚晖君借用了航母(!)上电磁弹射的设计思绪:先蓄电再放电。
USB HUB
假如说以上模块都是为了酷炫而设计,那末USB HUB处的设计,才表现了稚晖君「真正想做点甚么」。

于手机可使用人脸辨认、指纹辨认确当下,台式机仍旧要采用传统的输入暗码解锁。稚晖君便想于这部门做做文章,在是于USB HUB的位置插入了一个指纹辨认模块,亲测效果极佳。
假如电脑已经经装好了其他生物辨认装备,这个设计也不会华侈,可以替代插入鼠标接管器,游戏手柄吸收器等实用模块。
独创电容式触摸按键条
完成为了以上设计后,稚晖君式奇思又钻了出来:日常平凡于打字时,两个年夜拇指似乎没甚么事做?一路按一个空格键,是否是有些华侈?
在是乎,他给键盘侧面贴上了一个电容式触摸按键条。

经由过程设置,这个触控条可以用来实现切换显示窗口、切换音乐、复制粘贴等等操作,年夜年夜提高了年夜拇指于键盘上的介入度!
3再也不以「换壳为本」从键盘的「精魂」电路、「骨架」模块化再到外不雅,稚晖君确凿于键盘功效上插手了本身的思索,并举行了有用设计,而不单单是于外壳上年夜动干戈。
是以,这款键盘虽然也出缺点(如不克不及无线),却着其实极客发热友中引起了一次小型地动,稚晖君「一人顶一个团队」的声名逐渐广为人知。
也有不少玩客制化的网友暗示,稚晖君不是赢于何等天才的构思上,而是作为一位电子工程师对于在技能的极致寻求(以和对于在泛博客制化喜好者智商的尊敬),这才实现了从「壳制化」迈向「客制化」的主要一步。
参考链接:
https://b23.tv/nmimpso
https://www.zhihu.com/question/545024674
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