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便宜好用的模块化直列键盘【ATmega32A】

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简介:本人钟情40键直列键盘,为进一步降低键盘高度,这次采用板载主控,而且最近32u4价格太高了,改为采用ATmega32A做主控的,并使用QMK固件。
开源协议:Public Domain
创建时间:2022-05-02 15:07:08更新时间:2023-12-11 11:16:37

描述

开源声明:CC BY-NC-SA 3.0 署名+相同方式共享+非商业使用

 

直列键盘由于横平竖直,非常适合模块化设计,自由组合,制作简单。

本工程由20键模块A(4行5列)组成,可以构建20、40、60键的直列键盘,全1U设计,无需卫星轴。

 

省钱设计:单独一块板就是20键小键盘,相同的两块板拼成40键、三块板拼成60键的键盘。

 

做一次板可以40键、60键各做一把,也可以60键、40键、20键……任意选择。
支持QMK,附件提供了源代码,可按需修改键位排列。

 

为什么便宜?
采用了相对低价的ATmega32A芯片作为板载主控;
模块化设计,每块电路板尺寸符合免费要求,将成本极致减少;
可全部采用1U按键,键帽配备简单便宜,无需购买卫星轴;
结构简单,外壳小巧。
 
如何好用?
精心设计的小配列设置,所有按键均在十指舒服操作范围,小指无需向外按键;
最频繁使用的回车键、退格键就在右手小指下,无需移动即可操作;
切换1、2层的按键及shift、空格键就在两拇指下方,拇指的作用不再只用来按空格,十指利用率有效提高;
左手拇指按Fn1键,左手下面是完整的数字小键盘与运算符号,非常适合左手数字,右手鼠标的操作;
右手拇指按Fn2键,右手下面是上下左右与Home、End等方向键,手势与拿鼠标相似,自然舒服,在码字时尤其方便移动光标位;
所有标点符号只需拇指按Fn1键或Fn2键,另一只手的手指按相应按键即可,所有键位均在手指舒适区;
左手拇指按Fn3键,单手按F键简单易用,右手Fn3键,虚拟鼠标……
 
当然,与大配列键盘相比,小键盘必然需要自己学习与熟练,形成肌肉记忆以后,方便高效。键位设置也在自己的不断使用中越来越完善。
本人使用40键做主力键盘时,开始是设置了右手数字小键盘的,后来因为左手键盘右手鼠标的使用习惯,改为左手数字小键盘,就花了不短的时间来适应,不过现在看来,值得。

 

精心独特的配列设计,舒适高效:
40键:

0层:字母+功能键,长按Fn1进入数字和标点符号层,Fn2进入方向键和标点符号层,Fn3为F功能区、虚拟鼠标,Fn4为软件快捷键和媒体键。
按Fn1加Fn2切换中文,按Fn1加空格切换大小写,输入中文时,右拇指按空格选第一个字,左拇指按Shift选第二个字,输入大写字母左手拇指按Shift,所有操作均无需离开主区域。

 

1层:左侧为数字键盘,右侧为一部分标点符号,所有标点符号尽量按个人习惯和易于记忆布置,如?就是Fa发问的F位置,#就在井号的J位置,~曲线q,@at,[中括号Z,{大括号K,\捺N,$Us刀,“双引号S,…… +-×/=兼顾数字键盘的使用。本人开始使用本方案时,左手习惯起来时间较长,不过还是值得的。

 

2层:左侧为剩余的标点符号,右侧为方向键。现在双手一放上键盘,很自然的左手拇指按压Fn1,感觉下面就是数字小键盘,右手指按压Fn2,感觉下面就是方向键盘,很自然舒服。最终我自己使用时,最右边一列独立方向键改为PLAY、NEXT、和两个常用软件快捷键。


3层(图略):仍为备用快捷键、F区、虚拟鼠标,左手拇指按住下面Fn3,再按中间4列的按键,发现单手操作F区键位也挺顺手的。
 
4层(图略):软件快捷键和媒体键。Fn4+字母相当于Ctrl+Alt+Shift+字母,可以设置为软件的快捷键,如Fn3+C运行Chrome,Fn3+Q运行QQ,Fn3+W运行微信,Fn3+M运行music音乐软件,Fn3+V运行video视频软件……
 
最新配列设计供参考:http://www.keyboard-layout-editor.com/#/gists/8d5ba77e61b6809944f90e0ea130a144

 

60键:

最新版本可拼接三块电路板,组成60键键盘,适合大量输入数字的用户。
 
20键:
图略,自行参考:https://oshwhub.com/iqirtryi/promicro-pkb20

 

40键分体:
方案一、排线分体:做两片模块A,主控、C口只焊在右边电路板,中间用排线连接下方12个焊点,右边部分通过USB数据线接入电脑,仍采用一样的固件。

方案二、USB分体:做两片模块A,两块板均需主控,两部分独立切层,都通过USB数据线接入电脑,左右固件分别设计编译。

方案三、音频线分体:用音频线连接两部分,两部分同步切层,只需一块板接电脑USB口,此方案需改电路与固件,不在此工程考虑范围内。

 
更多模块供选择:
一、20键模块(4行5列,可组成20、40键盘)
      Pro Micro模块主控详见:  https://oshwhub.com/iqirtryi/pbk40-rgb-keyboard-c
      Atmega32U4主控详见: https://oshwhub.com/iqirtryi/iqp40u-r
二、25键模块(5行5列,可组成25、50、75键键盘)
      Atmega32A主控详见: 本工程。
三、15键模块(3行5列,可组成15、30、45键键盘)
      Atmega32A主控详见: https://oshwhub.com/iqirtryi/IQP30A-atmega32a
四、16键模块(4行4列,可组成16、32、48、64键键盘),20键模块(5行4列,可组成20、40、60、80键键盘)
      Atmega32A主控详见: https://oshwhub.com/iqirtryi/pkb16x4-atmega32a
      Atmega32U4主控详见: https://oshwhub.com/iqirtryi/IQP48U-32u4
      Pro Micro模块主控详见: https://oshwhub.com/iqirtryi/iqp48-pro-micro
五、每种模块都同时提供对应的模块D,最下面一行可选用一个或多个2U键,方便灵活组成不同的键盘。

 

按需选择主控芯片

1、ATmega32a【不再推荐】:价格低,体积稍大便于焊接,但需要烧录器烧录固件。可采用本文所附固件,也可采用群友提供的支持via的固件。

2、Atmega32U4【省事但贵,除非需在线生成固件,不做推荐】:自带USB界面,不需要烧录器烧录固件,QMK官方完美支持,可在线生成固件,无需自己深入编程即可制作一把全键可编程的键盘,但价格高,且MU封装焊接难度也大。

3、STM32F072CBT6【最便宜简单,强烈推荐】:无需晶振,电路简单更便宜,自带USB界面,无需烧录器烧录bootloader,直接通过USB口用QMK toolbox烧录固件即可,制作更方便,详见X.Tips作品:https://oshwhub.com/joba/IQP40S,该工程提供了5X4、5X5两种模块,同时有焊轴版和热插拔版供选择。

 

丰富的模块可以组成各种各样的直列键盘,发挥您的无限想象力,满足您不同的需要。

 

 

 

 

 

 

制作注意事项:

 

Type C与32a芯片的焊接对于小白来说有点难度,建议采用加热台和锡膏来完成,比电烙铁方便多了。除了键轴与个别元件外,基本都可用加热台完成。 焊这种小板,所有贴片元件焊盘涂好锡膏,放好除C口和32a芯片外的元件,加热,等C口和32a芯片的锡膏融化,有连锡的用尖物划开,然后准确放上芯片、c口,按住几秒,一次焊完全部贴片,100%成功,又快又好!没经验的可以在B站搜索相关内容学习,注意焊接时间切勿过长,以免损坏元件。上图所示的加热台淘自某宝,DIY了一个PCB隔热支架,简单实用,详见:https://oshwhub.com/iqirtryi/heater-holder
 

 具体制作过程请参考:https://oshwhub.com/iqirtryi/pkb16x4-atmega32a
主要元器件购买链接:https://docs.qq.com/doc/DYWFPbGdhZ0puV2V6

 

极简30键键盘,等着追求更简的你,有胆试试吗?
https://oshwhub.com/iqirtryi/IQP30A-atmega32a

 

含独立Ctrl+C/V键,16、32、48、64键自由组合键盘:【推荐】
https://oshwhub.com/iqirtryi/pkb16x4-atmega32a

 

本次工程最小系统参考了以下资料,谢谢原作者的贡献:
https://oshwhub.com/Yomen/atmega32a-with-v-usb
使用了原作者提供的usbasploader,关于如何烧录请参考原作者的B站视频:
https://www.bilibili.com/video/BV1xU4y1f7cr
 
参考资料,感谢各位大牛的贡献!
1、必读指南:
零基础组装:https://www.zfrontier.com/app/flow/2wqGYOQPMpOQ
快速学会自制:https://www.bilibili.com/read/cv5275203/
QMK刷机教程:https://post.smzdm.com/p/aekz8pdm/  
2、进阶选读:
QMK环境搭建:https://www.bilibili.com/read/cv10071032/
RGB灯设置:https://www.zfrontier.com/app/flow/2dq9AoE37KpE  
3、工具网站:  
QMK官网:https://docs.qmk.fm/#/zh-cn/  
配列编辑:http://www.keyboard-layout-editor.com/  
在线生成固件:https://kbfirmware.com/  
定位板外壳:http://builder.swillkb.com/  
 
欢迎大家指正或建议。

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
USBasploader_32A.hex
47
2
iqirtryi32a_iqp40a.hex
38
3
iqirtryi32a.zip
66
4
配列说明.zip
69
5
AHK键盘鼠标增强(20220811).zip
57
6
iqp40a_v2.0.zip
73
7
petal_20230321_105535.mp4
162
8
iqirtryi32a_iqp40a_v2.1.hex
20
9
群文件有新的固件与源代码,支持VIA,群号见电路图
6
克隆工程
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