人体工程学键盘，使用瀚文HelloWord固件

工程名称：Dactyl-HelloWord人体工程学键盘

工程作者：Dimsmary
 

工程描述

这是一个使用了瀚文HelloWord固件的Dactyl人体工程学键盘，其继承了瀚文键盘的基本功能：按键、RGB灯效，支持热插拔，并使用了Dactyl生成器所生成的外壳。

为了最大程度适配瀚文固件所产生的一些设计，导致本项目的复刻难度可能较高，详细情况将在后续内容提及。

电路设计说明

本项目的PCB一共包括三块：轴板（Keyboard），主控板（LeftBoard）、扩展板（RightBoard）。

由于Dactyl的异形结构（每个轴都不在一个平面上），按键轴的安装并不能用一块PCB完成。在其他的Dactyl项目中，轴与轴之间的连接通过手工飞线实现。

01轴板

本项目采用了每个按键使用单独一块PCB的方案。

 轴板PCB图

每块PCB上焊有：RGB灯珠、轴座、FPC排线连接座。PCB之间以及与主控板的连接通过FPC软排线实现。

为了节省打板费用，我将25个按键PCB拼板到了一个10x10cm的PCB上。这25个PCB并不相同，因此分为了3号PCB、2号PCB、1号PCB。

实物到手后需要用铁皮剪剪好，再依次焊接并组装到一起。具体组装方式如下：

对于1号PCB，其右边的FPC连接座为6P，从上至下的线序为（KEY1/KEY2/KEY3/GND/DIN/5V），而左边的FPC连接座为5P，从上至下的线序为（KEY2/KEY3/GND/DOUT/5V）。右边的6P座直接与主控连接，负责获取RGB灯珠的电源、信号以及传递按键连接。左边的5P座与2号PCB的5P座连接，将RGB电源、信号传递以及按键连接线的中继。

对于2号PCB，其右边的FPC连接座为5P，即与1号PCB相连。左边的FPC连接座为4P，从上至下的线序为（KEY2/KEY3/GND/DOUT/5V），与3号PCB相连。

对于3号PCB，其右边4P座与2号相连，左边的4P座定义为（GND/DOUT/DOUT/GND），即将RGB灯珠的输出信号传回至主控板。

1、2、3号PCB构成一个按键PCB组，由于RGB灯珠的信号是逐级传递的，故每个PCB组的3号PCB需要传回主控板，主控板再走线将信号输出至下一个PCB组的RGB信号输入。

轴板的焊接工作量巨大，如果经济实力允许，建议使用SMT服务。4P座的排线连接方向是反的，但不影响使用，如在意，可自行调整。

02主控板

主控板的电路完全参考瀚文键盘，在移位寄存器的数量上进行了删减。

 主控板PCB图

其上一共有四个连接器：

RJ45：负责给扩展板提供电源和传递信号；

Type-C：连接电脑；

SWD：程序下载接口；

UART：预留接口，可进行瀚文键盘其他功能的扩展。

主控板被安装在左手键盘。

03扩展板

扩展板上仅有：移位寄存器、连接座、LDO。其与主控板的连接通过RJ45实现。

 拓展板PCB图

在USB连接上电脑前，需要保证主控板和扩展版的连接通畅。

如果两块板之间的连接断开，由于单片机缺少移位寄存器的回传信号，会导致按键误判。表现为随机输出按键信息至电脑。

04外壳构建

 附件中的3D打印子文件

SolidWorks文件夹：其内包括了承载电路板的结构件。

STL文件夹：其内的STL文件可直接进行3D打印。

OpenSCAD文件夹：其内包括了Dactyl外壳的OpenSCAD源文件以及生成器的Json文件。将Json文件导入外壳生成器的网站可以加载我的设置并进行修改。

注意1：由于空间问题，承载电路板的结构件与外壳之间的卡口处需要打磨。

注意2：由于设计问题，两块电路板的底面需要是平整的，需要使用锉刀锉去凸起，否则无法安装仅承载电路板的结构件。

05固件上传

 附件中的固件工程文件

通过STLINK或其他下载器，将Firmware>Release中的bin文件上传至STM32即可。

若需要进行键位的修改，可自行编译HelloWord-keyborad-fw中的文件。

设计图

 轴板原理图

 轴板PCB

 主控板原理图1

 主控板原理图2

 主控板原理图3

 主控板PCB

 拓展板原理图1

 拓展板原理图2

 拓展板原理图3

 拓展板PCB

审核编辑 ：李倩