初步工作規劃

最近鍵盤壞了想重新買一把，但是無意中刷到了稚暉君大佬的客制化鍵盤，看著挺好看的就有點心動，于是想試著復刻一把。（ 原文鏈接匯總：https://www.eeworld.com.cn/aC4qT08 ）

工程都是開源的，瀏覽了一下開源工程大概需要做以下事情：

1、硬件PCB設計，這部分雖然稚暉君大佬都開源了工程，但是很多器件都采用了0402等較小的封裝，個別芯片的封裝也不利于焊接，所以這部分內容打算將0402的封裝換成0603，以及個別QFN封裝的芯片盡量換成SOP封裝的，防止手殘導致復刻失敗，并且盡量將器件都放到PCB的其中一面以簡化焊接過程。這不風工作雖然前期需要花點時間，但是磨刀不誤砍柴工。板子的打樣可以去JLC較小的板子直接用每個月的兩次打樣機會，鍵盤主體PCB只能花錢打樣了。

2、物料采買，開源的工程中也有boom表，但是由于PCB有替換封裝，boom表需要仔細核對一遍。物料采買可以在立創商城采購，優點是方便，一家就能買齊；缺點比某寶貴；第二中選擇是可以在某寶上買，優點是會便宜一些，確定是需要到不同店才能買齊。

3、焊接，焊接工作采用人工烙鐵焊接和加熱焊臺相互結合的方式，就是焊臺比較小5cm*5cm，焊臺主要焊接元件比較密集的部分以及引腳較多的芯片（比如MCU主控芯片），插件或者器件鼻尖稀疏的地方采用人工焊接的方式。

4、硬件測試，焊接好PCB之后先進行測試，確保功能能實現再做后續步驟，因為后續步驟的成本較大，如果功能都沒調通復刻失敗的話以降低復刻成本。該鍵盤功能主要分為鍵盤主體和拓展功能，計劃至少調通鍵盤主體功能，拓展板的功能算作功能發揮部分。

5、3D外殼的打樣，這次復刻成本最高的部分，外殼主體部分個頭也很大，所以3D外殼的打樣放在最后。打印的材料有樹脂，光固化，CNC等，CNC手感較好，但是很貴，預計使用樹脂或光固化打樣。

6、時間安排，由于平時要工作，所以時間安排在每周的周末，鍵盤做來自用的所以沒有時間上的壓力和緊迫感，有時間就做沒時間就做其他事情。

PCB更改以及打樣

這個階段的復刻主要是將封裝較小的元器件更改為較大的封裝，便于焊接，目前的工具加工小封裝的期間b8ushi很友好。另外雖然PCB源文件是開源的，但是也存在一些問題，瀚文鍵盤經過這么多人的復刻也有人羅列出了這些小問題，可以說是“前人栽樹后人乘涼”了。

1、主控板， 該PCB板修改主要修改了小封裝的阻容原件，0402更換成0603，手頭也只有一本0603封裝的電阻本和電容本。

此外還需要修改的bug是有16個RGB燈照射的方向是PCB板的下方，原版的燈照射的方向都朝向鍵軸。RGB燈照射的方向共分為兩種，一種是找向鍵軸作為按鍵的背光；另一種是照向PCB的下方作為氛圍燈。需要修改的RGB燈都已標注出來了，這個錯誤是通過網上前人復刻的踩坑記錄發現的。

此外還有部分熱拔插軸座的焊盤超出板框限制的問題，由于外殼還沒有做，沒有實物尺寸所以不敢擅自加大板框，以免PCB過大無法放進外殼中。

2、集線器，該部分PCB實現拓展塢的功能，這塊板的修改主要是替換0402封裝的阻容原件并把大部分原件都放到了同一面以降低加工難度。

3、拓展版，該部分PCB實現墨水屏顯示和電機的擴展功能，修改的部分主要是替換較小的封裝便于后續的加工，該部分其中一個芯片封裝從QFN換到了SOP，所以改動較大，整板重新布局了一遍（當然一些接口位置為了和外殼銜接沒有改動位置，重新布局時只能改動元器件的位置，對外的接口一律不能動）。

4、拓展版OLED， 該部分PCB用于驅動OLED屏幕，這里的改動是替換0402的阻容原件。

5、擴展板encoder， 該部分PCB是電機的磁編碼器芯片，更改了一個0402封裝的電容。

板子的打樣時間剛好卡在三月底和四月初，在JLC打樣了四塊PCB并另外付費打樣了鍵盤主體PCB，正好是這次帖子提到的5塊PCB。鍵盤主體PCB長寬大于10*10所以只能付費打樣了，這次成本主要是鍵盤主體PCB打樣花費161元，本來只要111，后來工作人員說槽孔太多加了50打孔的費用。

物料采買

名稱

型號

封裝

數量

單價

總計

主控芯片

STM32F103CBT6

LQFP-48

1

6.1

6.1

主控芯片

STM32F405RGT6

LQFP-64

1

18.4

18.4

磁編碼器芯片

AS5047P

TSSOP-14

1

8.2

8.2

USB拓展器IC

HS8836A

SOP-16

1

1.1

1.1

鋰電充電芯片

TP4056

SOIC-8

1

0.49

0.49

升壓

XL6019E1

TO263-5

1

1.75

1.75

降壓

ME3116AM6G

SOD-23-6

1

5.5

5.5

LDO穩壓器芯片

SPX3819M5-L-3-3/TR

SOT-23-5

1

0.39

0.39

三相柵極驅動器

FD6288Q

QFN-24

1

1.59

1.59

電容式觸摸芯片

XW06A

SOP-16

1

3

3

移位寄存器

74HC165D

SOIC-16

11

0.61

6.71

線性穩壓器芯片

XC6210B332MR

SOT-25

1

0.5

0.5

晶振

8MHZ晶振

3213-3P-33PF

2

2.96

5.92

MOS芯片

EMB12P03V

EDFN3×3

1

1.1

1.1

MOS芯片

EMB09N03V

EDFN3x3

6

0.8

4.8

MOS管N型

AO3400A

SOT23

1

2

2

三極管NPN

S8050

SOT23-3

1

1.2

1.2

肖特基二極管

B5819WS

SOD-323_L1.8-W1.3-LS2.5-FD

5

1.4

1.4

肖特基二極管

SS14

SOD-323

3

1.5

1.5

肖特基二極管

SS34

DO-214AB-SMC

1

2

2

幻彩LED燈珠

WS2812B-6028

反貼燈珠-6028

89

22

22

插頭插座接口類

USB母座

USB 3.0 9腳 沉板

2

7

7

Type-C接口16P

臥貼 4腳 16P

1

0.43

0.43

6P彈簧針

備注5號針

2

6

6

FFC/FPC-0.5-8P-連接器

臥貼

5

0.25

1.25

FFC/FPC-0.5-8P-連接器

交叉立貼

3

0.32

0.96

FFC/FPC-0.5-24P-連接器

臥貼（看買的屏是上接還是下接）

3

0.28

0.84

FFC/FPC-8P-排線

0.5間距-反向 150MM

4

0.18

0.72

FFC/FPC-24P-排線

0.5間距-同向 100MM

1

0.22

0.22

MX1.25MM 1x2P 臥貼

1.25mm 1x2P 臥貼

1

2.11

2.11

HDR1x4_1.27mm

1*4P 1.27MM間距

1

0.35

0.35

直插針2*5P 1.27mm

2*5P 1.27MM間距

2

0.75

1.5

排母1*1P 1.27mm

1*4P 1.27MM間距

2

0.9

1.8

HDGC1002WR-S-3P

1.0mm 3P 臥貼

1

2.2

2.2

SH1.0-3P STAND

1.0mm 3P 立貼

1

2.4

2.4

電感

33UH

1040IND-SMD_L11.5-W10.0

1

0.38

0.38

6.8UH

L2520

1

4.4

4.4

47UH

L2520

1

4.4

4.4

電容

100UF

1206

5

3.5

17.5

其他

墨水屏

2.9寸 帶微雪驅動的

1

50

50

1.1寸oled顯示屏

128*36

1

21.5

21.5

徑向磁鐵

直徑4*長度3

1

9

9

電池

40*43*128

1

37

37

無刷電機

2204 KV250以內

1

55

55

按鍵-圓形6*6

6*6*4.3

2

4.5

9

熱插拔軸座

82

28

28

衛星軸

1

33.9

33.9

機械鍵盤軸體

鍵帽

外殼

定位板

1

95

95

底棉

夾心棉

軸下墊

輔助工具

燒錄程序下載器

USB口

1

17.8

17.8

其中外殼還沒買，以及鍵軸和鍵帽還未采購，鍵軸和鍵帽種類較多后續在考慮買哪種的。這里一共花費506.31。

硬件PCB加工

本來預計9月份做完但是由于工作原因以及鍵盤外殼定制兩個事情一直拖著進度，一直沒有更新完，鍵盤實際上9月中旬就已經做出來但是沒空更新?，F在稍微空閑了一點所以簡單記錄一下復刻過程。

1、轉接板加工，瀚 文鍵盤有不少轉接板，之前還花了點功夫去研究這些轉接板怎么連接的，給人的感覺還是有點復雜轉接板有點分散，有些轉接板還是可以合并一下，減少轉接板簡化接線。以下是所有只為轉接功能的轉接板。

這些轉接板基本上都有fpc母座，直接手工焊接可能還得費點功夫，這里直接用錫膏更快捷，為避免連焊直接上下交錯點上錫膏。

2、USB hub加工，板子器件較少，加工難度還是在fpc母座的焊接上，實際加工下來也沒碰上什么問題。

3、電機驅動模加工， 這塊板子是器件最多的一塊，加工難度也是最大的，錫膏有點久沒用了好像有點問題出現了挺多虛焊的地方。事先將0402封裝換成0603以及將部分QFN封裝的芯片換成了SOP封裝的操作降低了不少加工難度，唯一缺點就是封裝變大了板子布局變得比之前緊湊了。好在最終也成功加工完成。

4、鍵盤主體加工，鍵盤主體加工主要是工作量，鍵盤軸座的焊接將近有100個，加工的時候使用錫膏，配合加熱臺，加熱臺有點偏小分成好幾次加熱。這次加工也因為錫膏出現了好多虛焊的地方，后面又實用烙鐵將軸座重新補焊了一遍。另外在加熱板子時由于鍵盤主體較大，有大部分pcb懸空在焊臺外面，一加熱由于重力作用導致PCB主體變形，最終加工完成后又重新加熱將板子形狀盡量復原了一下。

加工完成之后的樣子：

確認好硬件焊接沒什么問題后安裝隔音棉、定位板、鍵軸等。

至此硬件已經全部加工完成，后續進行軟件的調試，瀚文鍵盤現在處理原版的固件網上已經有好多固件可以用，后續直接使用網絡上的固件進行調試。

軟件調試（鍵盤主體）

之前已經將硬件全部加工完成，現在使用網絡上找到的固件進行調試，鍵盤主體前期在硬件上只做了阻容元件封裝上的變動原理上不會出什么問題，主要查看硬件加工上是否存在問題。輸入相應的固件后馬上就能看到鍵盤的led燈珠亮起，雖然有進行補焊但還是出現了虛焊的問題，明顯能看到部分燈珠沒有點亮，由于鍵盤的燈珠都是串聯的所以不亮的地方都是成片出現的，只需要找到最前面那個不亮的燈珠進行補焊就好，補焊完成之后燈珠全部亮起。

測試完燈珠還需要檢測按鍵是否都正常，這里的時候可以不用萬用表一個個去測試，直接使用在線鍵盤測試網站進行測試。你點擊哪個按鍵網頁上的相應按鍵就會被檢測到被按下。在線鍵盤測試，經過測試按鍵全部正常。

連接電腦后成功識別到鍵盤，以下為使用效果：

軟件調試（擴展板）

鍵盤主體功能已經沒問題，剩下擴展板功能，該功能也調通后就可以進行最后鍵盤外殼的安裝。擴展板改動較多，所以不經要排查硬件加工問題，由于之前原理圖上使用的電機驅動芯片的封裝使用了QFN，所以事先將芯片換掉了，原理有做修改。

刷固件前先通電測試各部分電源供電正常后接上各種外設，該擴展鍵盤需要接上一個OLED屏幕、一個墨水屏、一個電機。

待刷入固件后可以通過上位機向擴展板傳輸需要顯示的圖片，這里隨便照一張圖片試下效果，圖片可以正常顯示。

按下按鍵能夠切換OLED屏的菜單顯示，OLED也能正常工作。

OLED演示效果

測試電機時發現電機的回彈功能存在失效的問題，檢查完硬件焊接已經原理都沒問題后嘗試更換了一個電機的霍爾芯片后發現功能正常應該是買到的芯片良品率不太行估計是翻新件。這個問題排查了較久因為原理圖上有做一些修改。以下為最終電機功能的演示效果：

電 機演示效果

至此瀚文鍵盤的功能已經驗證完成，還剩最后外殼的包裝工作就能完成復刻了。

鍵盤組裝（完工）

經過不懈的努力終于來到了最后的外殼組裝環節。

外殼的組裝主要分成三塊，分別為USB hub底座的組裝、擴展功能部分的組裝和鍵盤主體的組裝。

1、 USB hub組裝， 這部分主要是hub板子和鋰電池充電板以及鋰電池的組裝。 最后組裝時沒有使用之前的USB hub板子，之前的板子教分散轉接板較多，現在使用的綠色板子有做合并，綠色板子是復刻鍵盤過程中認識的朋友給的，我之前那個板子功能也能正常使用。

2、鍵盤主體組裝， 鍵盤主體的之前有安裝好鍵軸、隔音棉、定位板等這里就只要安裝好和USB hub的轉接和觸摸條的轉接，最后裝上下蓋，安裝鍵帽即可。

3、擴展部分安裝，這部分的安裝算是最復雜的部分，細小零件相對多一點，使用的螺絲種類也較多。 以下是安裝完成后的效果。

最終安裝完的效果：

鍵盤全貌：

演示視頻：

完工演示效果

看完EEWorld網友@1nnocent 做的鍵盤，你覺得怎么樣？歡迎留言或跟帖說出你的想法。

最近樹莓派也發布了一款類似的鍵盤產品，比這個可能要復雜一丟丟，但有異曲同工之妙。樹莓派發布的是第二代鍵盤產品 Raspberry Pi 500 ，其內部搭載博通 BCM2712 處理器，采用 4 核 Cortex - A76 架構，主頻高達 2.4GHz。其配備 8GB 的 LPDDR4X 內存以及 32GB 的 microSD 存儲，這一配置有效提升了處理能力與存儲空間，能夠出色地應對多任務處理及存儲需求。相較于前代產品，Raspberry Pi 500 在設計層面更為關注用戶體驗，其鍵盤采用無小鍵盤的類 75%配列，十分契合日常辦公與學習場景的使用。

此外，Raspberry Pi 500 支持 Wi - Fi 5 雙頻、藍牙 5.0，且兼容 BLE 標準。在接口方面，配備 2 個 USB - A 5Gbps 接口、1 個 USB 2.0 接口、2 個 mini HDMI（最高 4Kp60）接口、1 個千兆 RJ45 網口，以及水平 40Pin GPIO。

為與 Raspberry Pi 500 協同使用，樹莓派還同步推出 15.6 寸便捷顯示器 Raspberry Pi Monitor。該顯示器采用 IPS LCD 面板，色域覆蓋達 45% NTSC，亮度典型值為 250nits，典型功耗 7.5W。

該產品與一體機僅差一塊屏幕，定價 90 美元（約合人民幣 655 元），并附贈一張 32GB 系統卡。

針對 Raspberry Pi 500 的設計，有網友提出了犀利的疑問：既然鍵盤 PC 與顯示器能夠整合為一體，為何不直接加入觸控功能？如果樹莓派這款鍵盤與網友復刻的“瀚文”鍵盤功能融合一下，是否會創造出一款更具魅力與實用性的產品，從而在市場上獲得更高的認可度與更廣泛的歡迎度呢？

畢竟，“瀚文”鍵盤在某些特定功能領域有著獨特的優勢與特色，若能與 Raspberry Pi 500 鍵盤有機結合，或許能夠取長補短，為用戶帶來更為豐富和便捷的使用體驗。

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