CV工程師專用鍵盤開源專案硬體分析

小兴fighting發表於2024-12-06

哈哈,容我介紹一下,如果大家對電子感興趣,可以看一下下面的圖片,會經常更新優秀的原創文章。再次感謝每一個努力的電子愛好者。

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1、前言

作為一個電子發燒友,你是否有遇到過這樣的問題呢。當我們去檢視函式定義的時候,需要敲擊滑鼠右鍵之後選擇go to definition。更高階一些,我們使用鍵盤的快捷鍵來檢視定義,這時候可以想象一下,你左手按下ALT,右手按鍵F12,這大大的增加了我們寫程式碼或者檢視程式碼的速度。
那有沒有一個更好的方式來幫助我們按下快捷鍵的。
咱們先大概構思下。首先,裝置需要小巧且輕便的,而且最好是無線的。其次,裝置需要支援充電功能,方便進行攜帶。比如可放在口袋裡。最後,裝置需要按需定義快捷鍵,方便使用者根據需要來自定義。
好啦,經過頭腦風暴之後,大家想必對需要實現的功能都有了些許瞭解。有句話說的好,一定要多去參考,多去學習,千萬不可以閉門造車。

2、開源專案介紹

2.1 專案總覽

開源專案地址:CV工程師專用鍵盤

作品的顏值還是不用說,是真的好看。下面我們來分析一下它的原理圖部分。
作品實物圖

2.2 ESP32最小系統(底板)

參考部落格1:【合宙ESP32C3 Arduino開發】第一篇:初探合宙ESP32C3

參考部落格2:ESP32C3硬體資料

專案使用的是ESP32-C3最小系統,萬萬沒想到這款最小系統竟然有兩個版本,帶串列埠和不帶串列埠的。最好使用帶串列埠的,這樣可以進行串列埠列印以及IDE除錯。

產品不同型號對比

最小系統引腳介紹

本專案是自己設計的最小系統,使用的是ESP32-C3-WROOM-02。這裡小夥伴們就有疑問啦,這個和ESP32-C3有什麼區別呢。這裡可以理解為ESP32-C3是ESP32-C3-WROOM-02的子集,稍微給大家介紹。

最小系統原理圖如下圖所示,各個部分的功能已經標出。
最小系統原理圖介紹

最小系統PCB介紹

設計ESP32-C3-WROOM-02的目的是將晶片所需的電路(晶振、外接flash、天線等)全部合封,減少使用者的負擔,電路更加清爽。這裡附上官方的手冊。ESP32-C3-WROOM-02手冊

有了這個模組,想想就美滋滋的。一個專案中,可以省下很多時間呢。

ESP32-C3-WROOM-02內部結構圖

自己設計的引腳介面如下所示。
引腳介面

2.3 按鍵板-電池管理電路

首先介紹和底板連線的介面部分,這裡不做介紹了哈。
介面定義

下面就非常重要了,可以看出這裡正式大名鼎鼎的電池管理電路。使用的晶片是ETA9741。這裡附上晶片手冊連結:ETA9741晶片手冊

電池管理電路

下圖是晶片手冊的參考圖,在本次專案中LED顯示和按鍵均不需要,因此我這邊給劃掉了。另外,這裡8和9引腳接入數字低即可。
我說一下哈,這裡最好把小燈加上,因為咱們需要充電,充到什麼時候沒有一個依據怎麼辦。

晶片手冊參考圖

當電池正常放電過程中,經過ETA941晶片後得到5V電壓,然後下圖所示的的開關打向左側,可以給後續的電路給電。如果向停止工作的話,將下圖所示的開關打向右側即可。

開關

當電池需要進行充電時候,需要資料線連線底板的TYPEC介面,然後下圖所示的的開關打向左側,可以給電池充電。

開關

2.4 按鍵板-按鍵電路

可以看出3個按鍵的RGB級聯在了一起。晶片的OUT端分別接入IO4、IO8、IO9。這三個用於檢測按鍵是否被按下。
最開始按鍵的DIN引腳接入了IO5,因為這裡使用的按鍵是支援RGB燈的,所以透過IO5來控制級聯的RGB小燈,從而產生不同的燈光效果。

按鍵級聯

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