【我为STM32站台】+ 基于L432改造机械键盘(usb+蓝牙+灯控)

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踏平幼稚园发布时间：2016-11-19 03:30

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本帖最后由踏平幼稚园于 2016-11-21 22:07 编辑

忙了2、3个月了，终于有点小成果了，下面跟大家分享一下。

11月20更新:
1、灯控代码更新，解决灯效显示bug；
2、stm32l432引脚布局更改，解决灯控中有一路pwm的io脚与usb引脚冲突的bug；
3、灯终于到了，视频演示出增加灯控视频（目前实现了三种：全亮<亮度可调>、全呼吸<频率可调>、按键行点亮<亮度可调>）；

首先：说一下项目发起理由，主要是因为手上现有机械键盘为usb键盘，不支持蓝牙，灯效过少且定制性差。

项目目标: 改造键盘，增加蓝牙、usb、扩展灯效。

方案：蓝牙da14583（就是那个功耗低到没朋友的货）主要实现按键检测，蓝牙键盘；stm32L432（这个功耗也非常低，性能也很强）实现主要usb键盘及灯控。补充：因为有吧友问到，这里说一下键盘型号：ikbc c87。

接下来分别介绍软、硬件部分具体实现：
一、软件（蓝牙、stm32）：
1、整体框架
概览.jpg

2、主程序流程
a、蓝牙部分:按键扫描，键码映射（通过硬件部分可得到映射表），蓝牙按键发送，发送协议数据。流程如下：

b、stm32L432:主程序结构，协议处理，usb键盘枚举，usb按键发送，灯控。流程如下：

3、通信协议介绍：
目前使用的串口通信，为减少协议开销，提高按键实时性，协议由两个字节：

4、灯效
      目前实现的灯控包括：
         a、全灭；
         b、全亮(可调亮度)；
         c、全呼吸灯(可调呼吸速度)；
         d、按键对应行亮(可调亮度)；

二、硬件:
1、检测键盘引脚与主控引脚对应关系（主要包括按键行列引脚，led控制引脚，电源引脚），检测方法：万用表测导通
         主控.jpg

2、准备usb按键对应码表一份，如下图：https://pan.baidu.com/s/1gfwnVSR

3，再根据引脚关系和键码表，可得出下表
映射.jpg

4、拆键盘主控，用飞线大法连接蓝牙，nucleoL432等
a、键盘主控引脚飞线，40多跟。。。。。累死了

b、蓝牙模块跳线部分

c、nucleoL432主控板，灯控线没有连接，所以看起来线不多，图中至连接了串口和usb

5、上电调试

至此:
基本功能完成，其中灯控是以行为单位。~~代码实现了部分灯效(nucleol432自带的灯上测试通过)，没能在键盘上测试不是我不想...只因为买的灯，至今还没送到，以后再也不用申通了！！！~~

以下是视频演示：
1、基于蓝牙的键盘部分


2、基于nucleoL432的usb键盘部分


3、基于nucleoL432的灯控部分(灯控部分更新上传)


最后、不足及待完善的部分：
1、键盘硬件支持全键无冲，现在软件只是实现了标准usb键盘设备，最多同时发送6个按键，全键无冲部分待实现；
2、灯控现在是行控制，灯效扩展空间及其有限，以后会改为行列控制模式（飞线），甚至改成rgb行列模式（重画pcb），以实现更多效果；
3、当前通信方式为串口，速率过慢，虽然感觉不到按键延迟，但是按键响应越及时越好，以后接下来会将改为spi；
4、电池电源管理和睡眠还没有实现，低功耗也是本次改造机械键盘的主要目的之一，待增加；
5、按键映射只做了基本按键功能，fn加按键的映射键位暂未实现；
6、键盘目前是调试完善阶段，所以板子都是直接飞线裸露在外面，同时键盘也因此不能组装起来，待调试稳定之后，会为蓝牙增加ota功能，stm32L432增加串口升级固件功能，并集成到键盘外壳中。

nucleoL432代码(已更新):