教學文列表
本系列文預計會根據製作步驟分別介紹各自的詳細內容。除了基本步驟外,我還會額外介紹其它的進階功能。文章不定期緩慢更新中。
基礎內容
進階內容
- QMK 啓用 Vial 教學
- 為 QMK 鍵盤加上 Bluetooth 藍牙無線功能
- Adafruit Bluefruit LE SPI Friend 韌體燒錄教學
- 旋轉編碼器 (Encoder)
- QMK 的基本架構與運作方式
- 在 Custom Matrix 中使用 UART 與控制滑鼠遊標,並加上無線模組
封存
自從購買了第一把機械式鍵盤後,就發現我總是少一把鍵盤,也萌生出「自己做鍵盤」的想法。經歷了近 3 年斷斷續續、三天打魚兩天曬網的查資料、學習及實作後,總算是有了點成果。多虧自製鍵盤的社群龐大且活躍,現在要 DIY 出一把鍵盤其實真的不難,我自己就曾在 2 天內就完成一把鍵盤。
但是我在學習的過程中走了不少冤枉路,故想要針對 QMK 鍵盤韌體寫一系列較完整的教學,幫助那些也想自己做鍵盤的人。希望看完這一系列的文章,大家也可以從零開始做成屬於自己的鍵盤。
而這篇作為開頭,會先介紹製作一把鍵盤所需的要件及步驟。
鍵盤的組成
一把鍵盤主要有兩大部分:硬體和韌體。
硬體
硬體(Hardware)大家應該都知道,就是 PCB 電路板、鍵軸和微控制器等,甚至外殼、定位板和鍵帽也可以算在內。
其中微控制器(MCU)是比較重要的部分,它是鍵盤的運作核心,鍵盤能有多豐富的功能幾乎通通取決或受限於它。
現在常見用於鍵盤的微控制器有:
至於這些 MCU 有何差異、要如何挑選,以及 PCB 要如何繪製詳細內容等,請看教學文。
韌體
韌體(Firmware)可能就不是每個人都聽過了。簡單來說,韌體就是燒錄在晶片(如微控制器)裡的程式,也就是程式碼的部分。
當前較主流的開源鍵盤韌體有:
而本系列文的重點會放在 QMK(及 Vial QMK)上。
QMK(Quantum Mechanical Keyboard)是由 TMK 衍生而來的,在其基礎上增加了許多功能,也可以說是目前最主流的開源鍵盤韌體,許多玩家及工作室製作的鍵盤都是用 QMK。
QMK 韌體的功能眾多、使用簡單、擴展方便,相關的工具及文件也是非常的豐富,最重要的是社群相當龐大且活躍。
製作步驟
既然知道了一把鍵盤有哪些要件,那接下來就可以按步驟一一完成了。我自己習慣的製作步驟為:
- 整體設計:這把鍵盤要有幾鍵?標準佈局還是要 Ortho?或是要做成 Alice Layout 甚至分離式的?需要 Bluetooth 嗎?等等。
- 編輯佈局:使用 Keyboard Layout Editor 實際編排鍵盤佈局(Layout)。
- 生成韌體:使用 Keyboard Firmware Builder 自動生成基礎韌體,如果有額外的功能需要啓用也一併設定。
- 韌體測試:使用現成的開發板(如 Pro Micro 或 RP2040-Plus)進行韌體功能初步驗證。在此步確認要使用的 MCU。
- 繪製 PCB:根據完成的鍵盤佈局要使用的 MCU 進行 PCB Layout。
- 生成定位板:使用工具(如 Keebio Plate Generator)自動生成定位板。
- 設計外殼:使用 3D 建模工具設計外殼。
- 訂購:向工廠訂購 PCB、3D 列印外殼、採購電子零件…等等
- 組裝:焊接電子零件焊接、燒錄韌體、組合定位板及外殼等,完成鍵盤。
步驟看起來不少,但因為許多步驟都有自動工具可以幫忙,所以只要滑鼠點幾下就可以完成了。其中 PCB Layout 和設計外殼應該是過程中比較花時間的。
根據我自己製作 Calcite52 的經驗,如果此鍵盤沒有什麼特別的功能且先不論美觀的話,步驟 2~7 甚至可以在一個週末——兩天內——完成(當然我是對整個流程和工具都有一定的經驗才有辦法)。
相關網站
這裡順便附上一些製作鍵盤時可能會用到的網站。
- 工具
- Keyboard Layout Editor (KLE):鍵盤佈局編輯器
- Keyboard Firmware Builder:鍵盤韌體產生器
- Keyboard PCB Builder:鍵盤 PCB 產生器
- 鍵盤定位板產生器
- Convert KLE to QMK info.json:將鍵盤佈局編輯器的資料轉換成 QMK
info.json
- KiCAD KLE Placer:根據鍵盤佈局編輯器的資料自動擺放鍵軸的 KiCAD 插件
- 其它
本文最早發佈於 2020-06-21,於 2023 重新編排並更新內容。
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