基于QMK的87键复古机械键盘 - 嘉立创EDA开源硬件平台

## 制作动机 以前一直用 BFACE 的84键，但发现两个问题：一个是 Fn 键与 shift 键按下有先后差别，另一个是84键的 F1-F12 离主键区域太近，容易误触。于是想 DIY 一个类似IBM 3278、IBM5100、Fortune、Zenith Z100 的 Function 键在左右两边造型复古的机械键盘。  ## 配列 借助 [KLE](http://www.keyboard-layout-editor.com/) 网站绘制键盘配列。  左下和右下两个键可以去掉，更有老键盘的味道；如果补上，则可多设置4个功能键。 ## PCB  1. 不想自己焊贴片元件，不想花钱SMT，所以二极管和电阻均采用插针式，二极管方向采用 Col_to_Row； 2. 不想自己焊主控芯片，不想自己折腾 bootloader，所以直接将 Teesy 2.0+ 系统板焊接到 PCB 上； 3. 不想要光污染，所以最后只添加了 Caps Lock 一个灯。 ## 定位板 借助 [Plate & Case Builder](http://builder.swillkb.com/) 网站生成 DXF文件。不想纠结各种材质定位板的手感和价格对比，直接在立创做一个无电路的 PCB 当定位板。 事实上，虽然定位板并无电路也不铺铜，但因为需要激光切割方形孔，所以加工成本反而比PCB板还要贵（PCB上虽然也有密密麻麻的孔，但全是圆形通孔，用钻头即可）。  ## 轴体 采用 TTC 金粉轴和腹灵卫星轴。金粉轴确实非常轻，很适合打字。卫星轴没有调明白，大键有点肉。 ## 外壳 使用 [OpenSCAD](https://openscad.org/index.html) 绘制，纯代码建模。定位板和键帽的预览功能参考了 [kbl2scad](https://bitbucket.org/afqueiruga/kbl2scad/src/master/) 的工作。  底座采用光固化 3D 打印，上盖用橡木加工制作，这两种材质均难以攻出耐用的螺纹，因此需要挖六边形槽以嵌入螺母。 不想使用 Teensy 上的 mini USB 接口，所以购买了一个带定位孔的 Type-C 模块，自制了一根 mini USB 转 Type-C 的线，并在底座上设计了用于固定 Type-C 模块的结构。  ## 固件 1. 利用 [Keyboard Firmware Builder](https://kbfirmware.com/) 网站生成源码； 3. 修改 config.h 文件中 `VENDOR_ID` 和 `PRODUCT_ID` 的值； 4. 在 rules.mk 文件中添加 `VIA_ENABLE = yes`； 5. 在 QMK_MSYS 中编译生成固件； 注：需要根据错误提示修正 keymap.c 及 kb.h 文件中“陈旧”的代码 7. 使用 [Teensy Loader](https://www.pjrc.com/store/teensy.html) 烧写固件； 8. 编写 via.json 文件，使用 [VIA](https://www.caniusevia.com) 软件实时修改键值。  ## 组装 1. 焊接 Teensy 2.0+ 系统板，**并把针脚剪短**（否则会抵住定位板）； 2. 把 Teensy 2.0+ 系统板上的 **LED 灯拆焊掉**（因其连接到了PD6端口，不拆会导致 5、T、G、B、空格这一列连带着旁边 4、R、F、V 键连击） 3. 焊接二极管（可惜当时 PCB 上的封装画反了，所以不得不**反着焊**，当然也可以将错就错按封装的方向焊二极管，在固件中改成 Row_To_Col 就可以了）， 3 个 2X 卫星轴附近的二极管必须**焊到 PCB 背面**，否则卫星轴安不上； 4. 用镊子测试所有按键； 5. 安装调试卫星轴（这一步最好**在焊轴体之前**）； 6. 焊接轴体； 6. 在外壳与上盖的六边形槽中滴上 502 胶，将螺母嵌入其中，风干固定后即可拧螺丝组装。    ## 总结 1. 这是我首个自主设计的键盘工程，感谢立创提供良好的软件生态和开源的社团氛围，可以快速找到可参考学习的相似方案，同时很容易获取各种元器件的封装，免去了自己手工测量绘制； 2. 首个版本必有遗憾和疏漏，比如二极管封装画反、主控板端口没有做认真筛选、六角孔尺寸偏大、底座斜坡角度不够、底部的主控按钮洞可以设计成脚垫孔等等，如有创客 fork 本项目，一定注意文档中加粗体的部分，避免制作错误及返工。 3. 虽然在 3D 打印前已使用 AutoCAD 完成了外壳和底座设计，但本着开源和挑战精神，自学了 OpenSCAD，采用“代码”方式重构了整个设计方案，避免了 AutoCAD 三维设计中由“非参数化”而导致的各种问题，400多行的设计代码也一并开源，供后来者参考。 ## 附件说明 1. my87keys.scad 文件由 kbl2scad.py 生成，主要包括键位信息； 2. my87keys_full.scad 为绘制键盘各部件的文件，它调用了 my87keys.scad； 3. via.json 文件用于 VIA 软件导入配列； 4. my8387-qmk.zip 为修改后的键盘源码，解压后放在 qmk 路径下的 keyboard 文件夹中进行编译。