SF32多功能宏键盘

项目简介

带屏多功能机械宏键盘，屏幕内容支持上位机设置，采用机械键盘轴手感极佳，USB蓝牙双模有线无线都能用。支持天气预报，股票信息，电脑状态，媒体控制，快捷键，键盘宏等多种功能。显示流畅，功耗极低。

本项目基于SF32LB52-MOD-1模组设计，SF32LB52-MOD-1 是一款通用型低功耗蓝牙 MCU 模组，采用思澈科技的 SF32LB525UC6 芯片，搭载 Arm STAR-MC1 双核处理器，工作频率高达 240MHz。模组具有丰富的外设接口，包括：GPIO、SPI、LCD、MPI、UART、I2C、PWM、SDIO、USB2.0 FS、模拟音频输入和输出。

固件开源链接：https://github.com/SiFliSparks/SuperKey
上位机开源链接：https://github.com/SiFliSparks/SuperKeyHub

图片展示

如下为 PCB 正面图：

如下为 PCB 反面图：

项目功能说明

1. 在每个按键上均有一块0.85寸，128*128分辨率屏幕用于显示，可显示的信息有：
2. 时间日期、实时天气、股票指数信息
3. CPU/GPU/内存/网络的实时性能数据
4. 媒体控制、网页控制、快捷键入口，进入应用后将显示当前按键绑定的功能。目前支持的功能有：
   • 年、月、日显示
   • 实时天气显示与温湿度显示
   • 可选的股票指数显示
   • CPU、GPU、内存、网络性能信息显示
   • 媒体控制（音量+、音量-、播放/暂停）
   • 网页控制（上下翻页，刷新）
   • 快捷键（一键复制/粘贴，一键撤销）
5. WS2812灯的按键响应功能
6. SHT30的环境数据采集和显示功能

硬件说明

整体功能框架

硬件电路设计原理

模组供电

SF32LB52-MOD-1模组的供电引脚为VSYS脚，需要注意的是该引脚的开机电压范围为3.7~4.2V，低于3.7V的电压会导致不开机。 因此我们在此处使用TPS73601将USB的5V降为4.2V使用。

自动下载

为了方便调试和下载，建议添加自动下载电路。SF32LB52没有单独的复位引脚，因此需要将供电断开再重新上电才能达到复位的效果。
注意：v1.0使用LP5240作为控制SF32LB52的负载开关，并连接到CH340的RTS信号引脚上。由于LP5240焊接难度太大，在v1.1中，我们更换成了MT9700作为负载开关。

USB HUB

连接到电脑上只有一个Type-C接口，而我们需要两路USB 2.0信号，一路连接CH340用于下载和调试，另一路则直接连接到SF32LB52上用于传输HID键盘信息以及和上位机通信。因此在这里我们使用了南京沁恒微电子公司的CH334 USB HUB芯片进行拓展USB接口。

这里我们使用USB的5V进行供电即可，并外接12M晶振，无需负载电容。CH334的外围非常简洁，使用的时候只需要注意供电与USB2.0布线规则即可使用。

注意事项

v1.0

目前v1.0的硬件设计有几处缺陷，大家可以自行修改规避。

3.3V LDO EN设计缺陷，导致第一次上电无法正常下载

需要将3V3_EN网络切断，并将ME6211的EN引脚连接到VBUS_5V上

FPC型号错误

目前原理图设计中FPC使用的是下接，这是错误的，正常我们应当选择上接的方式。在实际焊接中建议采用立创商城料号为C262581的元件。

编码器型号选择

1.0原理图中采用的编码器型号比较小众，不太好买。可以换成普通的EC11贴片编码器，焊接的时候注意定位孔有所不同，需要削掉EC11底部的两个定位柱，否则无法焊接

更新日志

v1.1

针对v1.0存在的一些硬件电路上的缺陷做了相应的改进调整。

FPC 座子方向错误

修改 FPC 底座，从下接改为上接。

电源指示灯亮度不足

v1.1版本修改限流电阻，从10k修改为1k。

LDO（ME6211C33）需要 IO 使能才能给 CH340 供电，存在逻辑漏洞

为CH340增加一个LDO单独供电，不影响烧录,调整pinmux,上电即可完成IO使能。

SD卡槽位置太高，导致SD卡突出位置太多

调整SD卡槽布局，往下进行调整。

温湿度传感器位置安排不合理，不方便模组的焊接

调整温湿度传感器位置，为模组焊接提供操作空间。

PCB正面除旋转编码器外，还有几颗电阻电容

将旋转编码器的外围部分调整至背面，方便加热台单面操作。

功率开关(LP5240HVF)封装过于微小，不方便手工焊接

将LP5240HVF调整为MT9700，更容易焊接操作。

旋转编码器封装和国产选择编码器封装不完全一致，需要作调整

将旋转编码器封装更换为更易购买的国产贴片的EC11方案。

扬声器座子位置与外壳太近，放不下扬声器

调整扬声器位置避免与外壳位置干涉并更换座子从GH1.25改为SH1.0

参考项目

本项目的灵感来源多功能宏键盘 3Plus 【V2版本】。非常感谢@M0dular大佬的贡献！