DIY制作USB机械键盘

大学时同学打游戏人手一个机械键盘，工作后经常写代码，于是想换一个顺手的机械键盘。淘宝看看各家的卖点大致为全键无冲，响应迅速，进口轴体，抗干扰磁环。不同点也只是在流水灯效和外观结构上。网上查了查键盘实现的原理，发现比较简单。加上自己工作上一直在接触USB协议，于是做一个USB机械键盘。先展示一下半成品，104个键通信正常，外壳还没有做，灯效目前只做了呼吸灯效果,还需要再改善一下。

硬件选型：MCU选择了WCH沁恒的8位单片机CH549L，因为公司一直在用他们家CH376T和CH340G芯片，在接口通信方面做得挺好的国产厂家。找原厂申请了几个样品，说一下当天就发了货，后面遇到技术问题支持也挺到位，非常感谢这位FAE！CH549L，资源大致如下。                  

机械轴我选择了青轴，触发键程2.4±0.6mm，压力克数60±1.5g，机械段感落感强，咔哒声音大，打字打游戏都可以。直接在淘宝上买了，65块钱110个按键，便宜质量也还不错。CIY设计的轴体，换轴很方便，手残的必备哈哈。

硬件设计：      键盘采用8×16的扫描矩阵，实际用了104个键，1000HZ的轮询速率，响应迅速挺快。每个按键处加了二极管，实现全键无冲。                         

芯片USB可选择1.5Mbps（LS）的低速模式，也可以选择全速12Mbps（FS）的工作模式，USB信号线直接输出无需添加上下拉电阻，PCB走线注意以下几点即可：      

 1）D+/D-平行走线，如果不能确保PCB走线质量，芯片可以放置到角落减少PCB走线；          
 2）D+/D-信号线上建议添加ESD保护器件，或者便宜一些的TVS管；          
 3）外部的USB线尽量选用带屏蔽的USB信号线，确保信号可以正确传输，如果线材较差，没有屏蔽，可以选用LS模式，对线材要求比较低；            
 4）由于采用外部供电，电源上最好加上自恢复保险丝，确保不会因为外部供电造成芯片损坏；     灯部分就有点偷工减料了，没有采用RGB灯，而是用了单色LED，节约成本鸭。而且觉得炫彩的太浮夸不适合打字用。          

这是我设计的威廉希尔官方网站 图：                              

PCB：

软件编写：

做USB键盘，不得不把USB HID协议看懂，就不具体展开讨论了。我这里是基于WCH官网CH549模拟键鼠的例程更改实现的，例程已经封装好USB设备模式配置,设备模式启动，收发端点配置和HIDValueHandle()等函数，所以改起来还是挺方便的。