AI8051U数字机械键盘

项目简介

本项目是基于AI8051U单片机的USB数字键盘，使用USB-HID功能实现数字键盘功能，使用SW2812B灯珠实现灯光效果。

项目参数

• 本设计采用AI8051U主控芯片，加强版的32位指令集，更快更强；
• 本设计采用OLED128*64显示，上面显示数字键盘是否锁定；
• 灯珠采用SW2812B，单总线控制所有灯珠，实现RGB灯效；
• 17颗机械按键实现数字键盘功能；
• 键盘布局由https://keyboard-layout-editor.com/ 网站生成

原理解析（硬件说明）

本项目由以下部分组成，电源、LED灯光、主控、矩阵键盘、OLED部分：

图1--电源：

采用TYPE-C-16P接口作为供电接口，同时使用对应的USB数据引脚接入AI8051U对应的USB引脚处（USBD+ P3.1)，(USBD- P3.0），直接使用USB 作为下载和调试，无需转换为串口信号。在CC1和CC2引脚处加入5.1K下拉电阻，便于不同主机识别和配置。ME6217C33M5G提供3.3V电源给AI8051U和OLED显示屏供电。(PS:如果不需要OLED可以直接使用5V供电，AI8051U支持5V电源)

图2--LED灯光：

17颗SW2812B灯珠分布在按键下，通过一根总线控制，实现不同的灯光效果。

图3--主控：

AI8051U只需要三颗电容就可以工作，另外两个按键方便下载使用，不添加也可以正常工作

图4--矩阵键盘：

矩阵键盘电路，使用了拔插轴座，可更换键盘轴，适应不同的手感需求

图5--OLED：

0.96'OLED128*64显示屏驱动电路，使用硬件IIC驱动，目前只显示NumLock的状态

软件代码

使用了Ai8051U实验箱配套例程中“基于USB-HID协议的USB键盘范例”为主要参考，详细代码见工程附件，渣渣水平轻喷~~~

注意事项

• SW2812B未使用PWM_DMA或者SPI_DMA,手搓了SW2812的时序，建议复刻的修改灯珠控制引脚
• 受插拔底座限制，PCB使用1.2mm，不建议增厚
• 定位板可以做的更厚，以增加整体强度

实物图