第1步：材料和說(shuō)明

根據(jù)您的項(xiàng)目制作方式，您可能需要不同的組件，但這些組件是te我用過(guò)的。

1 Arduino pro micro + USB線(xiàn)

3個(gè)Kailh BOX紅色開(kāi)關(guān)

3 10k電阻（0805 SMD）

3 100nF電容（0805 SMD）

4 APA102 rgb LED（5050 SMD）

3鍵帽

1本項(xiàng)目提供的印刷電路板（PCB）

1項(xiàng)目中提供的3D打印案例

為什么我要使用Arduino專(zhuān)業(yè)版微？

大多數(shù)像Uno（Atmega328）這樣的arduino主板都不支持USB通信。是的，您可以非常輕松地通過(guò)USB編程，我認(rèn)為有解決方法，但我喜歡在USB通信方面保持簡(jiǎn)單，我不知道解決方法是否具有響應(yīng)性。這些主板使用外部芯片進(jìn)行USB通信，而Arduino pro micro（Atmega32U4）則內(nèi)置。

開(kāi)關(guān)

有很多你可以使用的機(jī)械開(kāi)關(guān)。來(lái)自Kailh或Cherry MX的線(xiàn)性，觸感或咔噠聲。選擇你喜歡的任何一個(gè)。我使用Kailh開(kāi)關(guān)，因?yàn)樗鼈冊(cè)贏ilexpress上很便宜。如果您選擇使用PCB，則需要Kailh BOX開(kāi)關(guān)。顏色決定了感覺(jué)。

電子元件

在本章中沒(méi)有太多解釋它們，但如果你不使用PCB我會(huì)推薦只是普通的槽孔組件，便于焊接。不幸的是，所使用的LED不適用于槽孔封裝。除非您對(duì)焊接技術(shù)非常有信心，否則我也不建議在SMD封裝上使用電線(xiàn)。即使對(duì)于PCB上的SMD，也需要“高級(jí)”焊接技術(shù)。

住房

我確實(shí)在這個(gè)項(xiàng)目中提供住房，但此時(shí)此刻有缺陷。需要進(jìn)行修改以安裝螺栓，LED的開(kāi)口不是最佳的，arduino是暴露的，需要切出一部分以便USB適合。將來(lái)可能會(huì)增加新的住房。如果您有一臺(tái)3D打印機(jī)，請(qǐng)繼續(xù)打印，但如果您不打算使用某種項(xiàng)目盒，請(qǐng)不要用它來(lái)打印這個(gè)有缺陷的盒子。

第2步：原理圖

此項(xiàng)目的原理圖非常簡(jiǎn)單，但我想為感興趣的人解釋組件知道這個(gè)實(shí)現(xiàn)。

切換到Arduino的連接

交換機(jī)連接到Arduino引腳0，2和3，因?yàn)檫@些引腳可以用作外部中斷。這在代碼部分進(jìn)一步說(shuō)明。

去抖電路

原理圖左側(cè)是一個(gè)復(fù)制3次的電路。該電路用于去抖開(kāi)關(guān)。要知道什么是去抖動(dòng)，你需要了解開(kāi)關(guān)彈跳，這并不難理解。

首先看看這個(gè)模擬畫(huà)第一張照片（快速點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)然后看下面的信號(hào)）http://tinyurl.com/yajdtndw

當(dāng)你按或發(fā)布時(shí)一個(gè)開(kāi)關(guān)它反彈，你的信號(hào)在高和低之間交替幾次，持續(xù)幾毫秒。 Arduino非?？欤谶@么短的時(shí)間內(nèi)讀取每一個(gè)高低。每次讀取高或低時(shí)，程序?qū)l(fā)送按鍵或釋放按鍵，因此每次按下您的計(jì)算機(jī)將接收多次按鍵。不適合節(jié)奏游戲。

此去抖電路將減慢信號(hào)的下降沿。到Arduino的信號(hào)將無(wú)法像彈跳一樣快地改變，所以它將被讀作一次按下。不要擔(dān)心下一次真正的新聞會(huì)因?yàn)橄陆刀怕俣取?/p>

高級(jí)：

Atmaga32U4讀取0.2Vcc - 0.1V = 0.9伏的數(shù)字低電平。電容器在其放電中的任何時(shí)間的電壓都是Vcc * e ^（ - t/RC）。如果您在開(kāi)關(guān)上測(cè)量不同的去抖時(shí)間，則可以計(jì)算電阻和電容值。

LED

rgb LED是APA102 LED，可通過(guò)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線(xiàn)單獨(dú)尋址。無(wú)需外部組件即可使其正常工作。對(duì)于許多LED，你應(yīng)該使用一個(gè)平行于5伏和地的電容，但只有4個(gè)LED你不需要它。

步驟3：電路板設(shè)計(jì)

PCB是在JLCPCB中設(shè)計(jì)的。我不是他們贊助的，但是對(duì)于便宜的原型，他們制作了優(yōu)秀的PCB。 2美元你得到同一塊板的10塊，但對(duì)我來(lái)說(shuō)運(yùn)費(fèi)大約是11美元。如果你不喜歡rgb照明并計(jì)劃制作一個(gè)，你應(yīng)該考慮讓你的鍵盤(pán)沒(méi)有PCB。

電路板的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單。我只需要為交換機(jī)添加一個(gè)組件，但在看了一些視頻之后我就掌握了它。我發(fā)現(xiàn)的唯一缺陷是孔的位置與開(kāi)關(guān)有點(diǎn)太接近。

要訂購(gòu)PCB，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)https://jlcpcb.com/并選擇2層選項(xiàng)。它會(huì)要求您提供Gerber文件。下載“.zip”文件并將其拖到窗口中。你不需要解壓縮它。設(shè)置應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題，你可以繼續(xù)完成訂單。

第4步：案例設(shè)計(jì)和裝配提示

設(shè)計(jì)

如前所述，我的設(shè)計(jì)存在缺陷，但如果您愿意，仍然可以打印。這個(gè)設(shè)計(jì)是在Fusion 360中完成的。它是一個(gè)免費(fèi)的3D建模軟件，憑借我從發(fā)明者和solidworks的經(jīng)驗(yàn)，它很容易使用。表殼邊角上的圓圈是為了防止從打印件上剝落。

如果你制作自己的表殼只有一件事是非常重要的。您的開(kāi)關(guān)需要牢固放置，無(wú)法移動(dòng)。我提供了帶有尺寸的方形切口圖片，因此您可以將它用于您自己的設(shè)計(jì)，假設(shè)您使用Kailh BOX開(kāi)關(guān)。

裝配

現(xiàn)在你有組裝所需的所有組件。由于開(kāi)關(guān)是焊接的，因此需要組裝第一個(gè)版本。

1。焊接SMD元件。這些是電阻器，電容器和LED。

2。焊接Arduino pro micro。

3。在焊接之前，將3個(gè)開(kāi)關(guān)放入3D打印的蓋板中。焊接開(kāi)關(guān)后，無(wú)法拆下蓋板。不建議拆焊開(kāi)關(guān)，可能會(huì)毀壞它們。

4。現(xiàn)在將開(kāi)關(guān)焊接到位。盡快這樣做是因?yàn)樗芰祥_(kāi)關(guān)會(huì)熔化并毀壞它們或大幅減少咔嗒聲。

5。將裝配好的蓋板放入3D打印的外殼中，如果它們不干擾鍵帽，則用膠帶固定或使用螺栓。

6。將keyCaps放在開(kāi)關(guān)上即可完成。

Recomendations

上傳代碼后，拆焊或屏蔽arduino上的LED。如果你的代碼沒(méi)有上傳但是作為成品看起來(lái)不好看，那么很好。需要技巧和尖頭鑷子。

底部的一些抓握腳也很好防滑，讓rgb光線(xiàn)透過(guò)。

步驟5：代碼（硬件去抖動(dòng)）

這個(gè)項(xiàng)目的代碼不是初學(xué)友好的，所以如果你剛剛開(kāi)始用arduino編程那么這個(gè)代碼可能會(huì)嚇到你一點(diǎn)。但是，我會(huì)盡力解釋發(fā)生了什么事情。有些事情將在后面的tex中解釋?zhuān)匀绻幸蓡?wèn)，請(qǐng)先閱讀整篇文章。

上傳代碼

首先下載所有3“ .ino“文件并將它們放在一個(gè)文件夾中。

將您的Arduino連接到您的PC并打開(kāi)“OSU_Keyboard_code_V1.ino”。在工具 - 》板上選擇“Arduino/Genuino Micro”。同樣在工具中選擇正確的COM端口。這有時(shí)可能會(huì)改變。要將代碼上傳到您的Arduino，只需單擊屏幕左上角的箭頭，然后等到它告訴您它已在左下角完成。

OSU_Keyboard_code_V1

包含和定義

首先，您需要包含鍵盤(pán)庫(kù)。這使得可以將Arduino用作鍵盤(pán)。

接下來(lái)我定義一些值。定義就像一個(gè)變量，但在程序運(yùn)行時(shí)它們不能改變。

前9個(gè)用于鍵盤(pán)字符，arduino引腳編號(hào)和端口位。

然后是LED數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的端口位。

還定義了LED的數(shù)量和色輪角度的變量。

設(shè)置

這部分代碼只會(huì)在插入arduino時(shí)執(zhí)行一次。

首先設(shè)置LED的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)引腳作為輸出和開(kāi)關(guān)引腳作為輸入。這是pinMode（）的高級(jí)版本。如果您有興趣搜索“直接端口操作”。

Keyboard.begin（）只是以鍵盤(pán)的形式啟動(dòng)usb連接。

接下來(lái)的3個(gè)中斷是鏈接到開(kāi)關(guān)引腳。每次在開(kāi)關(guān)引腳上檢測(cè)到變化時(shí)，都會(huì)執(zhí)行一個(gè)小程序。這個(gè)小程序?qū)⒗^續(xù)進(jìn)行。

循環(huán)

這部分將在arduino上電時(shí)不斷重復(fù)。

I僅用它來(lái)改變和更新LED的顏色。

中斷

這里是小程序，只有在檢測(cè)到變化時(shí)才會(huì)執(zhí)行在開(kāi)關(guān)引腳上，制作。它們是相同的，除了它們對(duì)它們作出反應(yīng)。

首先它檢查按鈕是否被按下或釋放并發(fā)送正確的鍵盤(pán)命令。

LED （以不同的順序解釋?zhuān)?/p>

如果您對(duì)LED的控制方式感到好奇，那么您應(yīng)該查看APA102數(shù)據(jù)表。 https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/APA102.pd.。.

OneBit

這又是直接端口操作版本數(shù)字寫(xiě)作。

首先檢查它是否應(yīng)發(fā)送0或1，并分別將數(shù)據(jù)引腳拉低或拉高。然后它將時(shí)鐘引腳寫(xiě)入非常短并再次寫(xiě)入低電平。

OneByte

這將使用“for”循環(huán)重復(fù)oneBit 8次。它讀取一個(gè)字節(jié)中的第一位并將其值傳遞給oneBit函數(shù)，并對(duì)接下來(lái)的7位執(zhí)行相同操作。

LedData

重復(fù)此操作oneByte 4次提供一個(gè)led所需的數(shù)據(jù)。第一個(gè)字節(jié)以111xxxxx開(kāi)頭，而xxxxx位置的亮度值為5位。亮度可以設(shè)置為0到31（2 ^ 5 = 32級(jí)）。

接下來(lái)的3個(gè)字節(jié)用于藍(lán)色，綠色和紅色值。每種顏色一個(gè)字節(jié)。

ColorWheelThisLed

此函數(shù)調(diào)用ledData根據(jù)色輪中的角度為其提供rgb顏色。

16位值是6個(gè)等間距60度的分紅。查看圖像可能會(huì)幫助您更好地理解。

（還提供了8位版本但注釋掉了，因?yàn)樗^(guò)于閃爍）

StartEndFrame

每次想要向LED發(fā)送新顏色并想要更新LED的實(shí)際顏色時(shí)都需要使用起始幀

我只使用起始幀，因?yàn)閑ndframe是不需要。起始幀是4個(gè)字節(jié)的0.結(jié)束幀是4個(gè)255字節(jié)（11111111）。

步驟6：代碼（軟件去抖動(dòng)）

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的游戲，我注意到硬件去抖的一些雙擊問(wèn)題。這可以通過(guò)一些其他值電阻器或電容器來(lái)修復(fù)，但由于按鈕和蓋子不可拆卸，我認(rèn)為軟件去抖將是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。軟件去抖應(yīng)該工作，或者是否實(shí)現(xiàn)硬件去抖。在我目前的設(shè)置中，我不能取下蓋子，所以我只是將電阻器和電容器留在原位。

我不會(huì)像以前的版本那樣廣泛地解釋代碼，因?yàn)樗悬c(diǎn)難以解釋。

基本上大多數(shù)代碼都是一樣的，并且led代碼是左邊的不變。更改的是外部中斷不再使用arduino函數(shù)?，F(xiàn)在它適用于純C代碼?，F(xiàn)在添加的是軟件中斷。為此，我使用AVR計(jì)時(shí)器等待一段時(shí)間，直到彈跳停止。由于定時(shí)器是基于中斷的，因此衰減時(shí)間不受循環(huán)中發(fā)生的任何事情的影響。

我能想到的唯一缺點(diǎn)是arduino延遲功能不能再使用了。因?yàn)檠舆t功能使用定時(shí)器0，并且該程序使用定時(shí)器0去抖動(dòng)。

在圖像中，您可以看到代碼大致如何工作。 mem位指示定時(shí)器是否正在運(yùn)行。未描述的是在按鈕結(jié)束時(shí)按下輸入的情況。在這種情況下，只有按鈕已經(jīng)釋放時(shí)才會(huì)發(fā)送按鍵。這意味著就計(jì)算機(jī)而言，密鑰將被按下。對(duì)于這種罕見(jiàn)的例外，當(dāng)計(jì)時(shí)器到期時(shí)將執(zhí)行檢查。如果在計(jì)時(shí)器結(jié)束時(shí)未按下按鈕，將發(fā)送keyrelease命令。

步驟7：結(jié)果

如果一切順利，你現(xiàn)在應(yīng)該有一個(gè)工作鍵盤(pán)來(lái)玩Osu！上。我個(gè)人沒(méi)有注意到任何延遲。如果你這樣做，請(qǐng)告訴我。如果有任何問(wèn)題，請(qǐng)隨時(shí)提出任何問(wèn)題。

前面提到的關(guān)于V2并不是一個(gè)承諾，所以不要推遲這個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)槟阆胍却齎2。

我希望你喜歡你的鍵盤(pán)！

奧蘇！名稱(chēng)：Thomazzz3

疑難解答

如果您認(rèn)為鍵盤(pán)出現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)先打開(kāi)文本編輯器，然后短按一次。 。

一個(gè)或多個(gè)鍵不起作用嗎？

焊接時(shí)可能會(huì)在內(nèi)部銷(xiāo)毀開(kāi)關(guān)。如果萬(wàn)用表將其連續(xù)/嘟嘟聲，請(qǐng)?jiān)谖催B接Arduino時(shí)將其與開(kāi)關(guān)平行，然后按鍵。它應(yīng)該是嗶嗶聲。

您輸入的字符是否與您在Osu中配置的鍵匹配！ ？

更改前3個(gè)#defines中的arduino代碼中的字符（‘’是nessecary?。?。

或者更改你的Osu！使用配置鍵的設(shè)置。

一個(gè)或多個(gè)鍵是否重復(fù)幾次？

去抖電路可能不適用于您的開(kāi)關(guān)或沒(méi)有正確焊接。檢查焊接連接。如果仍然發(fā)生，請(qǐng)嘗試1uF的電容值。這對(duì)PCB用戶(hù)來(lái)說(shuō)非常困難。

如果您的LED出現(xiàn)問(wèn)題

LED是否會(huì)閃爍？

焊接連接可能松動(dòng)。如果你使用PCB確認(rèn)焊錫真的在印刷品的焊盤(pán)上流動(dòng)。

沒(méi)有LED工作或一定數(shù)量的LED停止工作？

檢查第一個(gè)LED的連接線(xiàn)之間的短路（跟蹤軌道），并檢查Arduino輸出端和第一個(gè)LED輸出端是否連接良好。如果確認(rèn)正確且仍有缺陷，則可能需要更換第一個(gè)LED。