如何制作自定義宏機(jī)械鍵盤

步驟1：獲取零件

最長(zhǎng)的步驟就在這里，購(gòu)買零件并等待它們發(fā)貨。 亞馬遜鏈接將是加拿大亞馬遜。您需要的部分是：

機(jī)械鑰匙開關(guān)

我從這里選擇帶有透明頂部的Gateron開關(guān)（透明頂部使下一步變得更容易，同時(shí)也覆蓋了大多數(shù)常見類型的開關(guān)）

其他購(gòu)買地點(diǎn)可以在你最喜歡的開關(guān)部分找到

我強(qiáng)烈建議你在這里根據(jù)‘感覺’部分進(jìn)行一些關(guān)于你想要的開關(guān)的研究

機(jī)械鍵帽

確保它們與您選擇的開關(guān)兼容！

同時(shí)確保它們與背光兼容所以你可以改變顏色

供應(yīng)商可以在‘新奇鍵（標(biāo)準(zhǔn)制造）’部分下找到，除非你想要一個(gè)完整的鍵帽設(shè)置

可尋址的RGB LED燈條（可選，但強(qiáng)烈推薦）

我從亞馬遜購(gòu)買了類似的東西

確保LED是WS2812B LED，他們可以接受更低的電壓。

你也可以購(gòu)買你喜歡的顏色的3mm常規(guī)LED，但是你需要電阻

一個(gè)HID兼容的微控制器（我使用的是Pro Micro）

我從亞馬遜購(gòu)買了這些以獲得最佳優(yōu)惠

您可以購(gòu)買其他微控制器，但要確保它們都是Arduino和HID （人工輸入設(shè)備）兼容

128x32 I2C OLED顯示器

我是從亞馬遜購(gòu)買的

訪問3D打印機(jī)

嘗試使用您周圍的本地圖書館或?qū)W校，看看他們是否有3D打印機(jī)

我個(gè)人從未使用過一個(gè)在線服務(wù)，但你也可以使用它們（類似這樣）

細(xì)線

需要的常規(guī)工具

烙鐵和焊錫

側(cè)銑刀

小銼刀（有些可選）

熱膠槍和膠水

螺絲刀和您選擇的螺釘

第2步：鑰匙開關(guān)修改

開始反匯編您購(gòu)買的交換機(jī)。我們這樣做是為了讓燈光更好地照亮我們的鍵帽。如果您選擇了不支持RGB的鍵帽，請(qǐng)?zhí)^此步驟。

取2個(gè)小楔子（我使用2個(gè)平頭螺絲刀頭）并按下開關(guān)側(cè)面的卡舌下方。然后把東西放在頂部和底部之間，這樣它就不會(huì)關(guān)閉。繼續(xù)推動(dòng)另一側(cè)的標(biāo)簽，因此沒有標(biāo)簽應(yīng)該仍然保持頂部。之后，完成并彈出開關(guān)頂部。通常有四個(gè)部分，即外殼的頂部和底部，彈簧和桿（開關(guān)的滑動(dòng)部分，用于固定鍵帽）。

開始從底部切下小塊小塊允許更多光線通過的情況。首先切斷將開關(guān)固定在板上的標(biāo)簽。然后切掉一些原始LED通過，（帶有4個(gè)孔的部分，用于LED的支腳）。慢慢減少內(nèi)部的標(biāo)簽，直到底部。然后繼續(xù)切割到固定彈簧的開關(guān)的圓柱形中心。我們不需要更進(jìn)一步。之后，通過使用預(yù)模制支撐件緩慢切斷兩側(cè)，使孔稍微變寬。另一個(gè)可選步驟是將其歸檔，使其更好，更少鋸齒。確保外殼內(nèi)部幾乎沒有塑料鉆頭，因?yàn)槟幌Ｍ_關(guān)卡住。 確保這些切割緩慢而小，因?yàn)槲覐膫?cè)切刀的寬度上打破了一些情況，迫使表殼分開。

如果你的上半部分開關(guān)也不清楚，嘗試修改它以讓光線透過。在不破壞開關(guān)的情況下一點(diǎn)一點(diǎn)地嘗試，因?yàn)槟悴幌Ｍ麠U掉出來。一種可能的解決方案可能是切掉可以容納普通LED的塑料塊，并留下塑料使閥桿保持封閉狀態(tài)，并將其歸檔。

步驟3：3d打印

您需要下載下面的一個(gè)zip文件，并打印3d文件。根據(jù)您的需要，會(huì)有不同的版本。將有一個(gè)包含所有正常stl文件的文件夾（KeybArrowSTLFiles），以及一個(gè)包含Autodesk發(fā)明者文件（KeybArrowSourceFiles）的文件夾，以便您可以修改文件并根據(jù)自己的需要進(jìn)行更改。這些文件與我打印的文件略有不同，這是因?yàn)榇嬖谝恍┰O(shè)計(jì)缺陷，我覺得我可以改進(jìn)它們。例子是案件的兩側(cè)，我的有點(diǎn)太高，所以鍵帽不會(huì)一直向下推，新文件應(yīng)該解決這個(gè)問題。

它們的設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜，超過30多步。我要說的是，如果你想設(shè)計(jì)一個(gè)不同尺寸的表殼，你應(yīng)該確保你有一些復(fù)雜的3D設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于不熟悉3d設(shè)計(jì)的人來說，這并不是真的。

請(qǐng)注意，兩個(gè)套管文件都是3度角，你應(yīng)該將它們平放在床上。

第4步：組裝你到目前為止的東西

現(xiàn)在我們擁有了所有零件，并且我們有三維打印零件，現(xiàn)在是時(shí)候組裝一下了！

將所有6個(gè)開關(guān)放入板中，并將它們粘合到位。我們需要粘合它們，因?yàn)槲覀兦械袅藢⑺潭ǖ轿坏臉?biāo)簽。我建議等待放入OLED，因?yàn)槟悴幌Ｍ鼉A斜。

接下來，關(guān)閉6個(gè)LED并將它們放在LED板上。板上的方塊可以幫助您對(duì)齊LED。方形LED將適合它們，因此您可以3D打印另一個(gè)以幫助對(duì)齊，或者只是從背面排列。確保箭頭指向其他LED，因?yàn)镈O將焊接到DI。使用這些方塊用熱膠粘在LED上，并將它們固定到位并等待膠水保持。

我使用原型板作為開關(guān)來固定LED（在圖像中），因?yàn)槲也幌矚g浪費(fèi)燈絲，并決定重復(fù)使用。新文件不會(huì)影響任何內(nèi)容，只需簡(jiǎn)化對(duì)齊。

步驟5：設(shè)置OLED

I建議使用此Instructable進(jìn)行徹底的漫游。他們?cè)诮忉屗矫孀龅梅浅：谩?/p>

您需要下載并導(dǎo)入此庫(kù)和此庫(kù)才能使代碼生效。

首先將其連線。將VCC連接至VCC，將GND連接至GND。然后連接SDA和SCL引腳。 SDA和SCL引腳可能因每個(gè)Arduino而異，但在pro micro上，SDA連接到引腳2，SCL連接到引腳3.如果您不確定SDA引腳，請(qǐng)查看微控制器的引腳分配和SCL連接到。

接下來是顯示和制作圖像。下面將提供如何使其正常工作的文件。第一步是使用ScreenScan代碼（最初由Arduino提供）。將代碼上傳到Pro Micro并打開Serial閱讀器（位于頂部的工具選項(xiàng)卡下）。它會(huì)讀回你的OLED和地址。如果你的地址是0x3C，那么你不需要改變?nèi)魏螙|西。如果不是，那么您需要更改ssd1306_128x32_i2c代碼中的地址和最終代碼（名為ArrowKeypad）以使其正常工作。

現(xiàn)在測(cè)試Adafruit ssd1306庫(kù)中包含的示例代碼，該代碼用于128x32 i2c代碼（名為ssd1306_128x32_i2c）

之后，保持Arduino開啟，并嘗試排列OLED開關(guān)板，然后將其關(guān)閉并嘗試將其粘合到位。你很可能不會(huì)第一次嘗試，但繼續(xù)調(diào)整以嘗試使其對(duì)齊，以便在完成時(shí)不會(huì)成角度。我建議稍微粘一邊，并在粘貼另一面之前檢查以確保它不傾斜。

立即下載代碼，并使用步驟中的其他代碼文件8在本Instructable中稍后。

步驟6：焊接

Fritzing文件將可用下面。這將允許您與電路交互，如果您單擊并按住，您可以看到哪些電線都連接（以黃點(diǎn)突出顯示）需要導(dǎo)入Fritzing的文件，然后打開文件將在下面（對(duì)于Pro Micro和LED）。

確保引腳標(biāo)記為“MOSI，MISO或SCLK”未使用，否則會(huì)導(dǎo)致OLED出現(xiàn)毛刺。

將6個(gè)LED切割成單個(gè)條帶，并將它們粘在板上。將烙鐵放在銅焊盤上，并在每個(gè)焊盤上添加焊料。切割一小塊電線并剝?nèi)ヒ话氲碾娋€，將其扭曲，然后取下另一半并扭轉(zhuǎn)電線。需要用鉗子或一些焊接助手握住電線，同時(shí)用焊料將電線固定到位。添加更多的焊料，以便很好地保持它。將行中的所有LED焊接在一起。切斷導(dǎo)線，將其焊接到第一行LED的末端，標(biāo)記為“DO”或“D-”，并將其連接到第二行的第一個(gè)LED，標(biāo)簽為“DI”或“D +” ”。您也可以使用5v和GND進(jìn)行此操作，但如果每行的第一個(gè)LED 5v和GND連接在一起，則會(huì)更容易。將5v線連接到VCC，數(shù)據(jù)引腳連接到任何數(shù)字引腳（代碼設(shè)置為10），GND連接到Arduino上的GND。

為了讓Arduino識(shí)別輸入，開關(guān)需要將地連接到數(shù)據(jù)引腳。因此，您可以焊接一根導(dǎo)線將所有6個(gè)開關(guān)連接到地。將一根電線焊接到每個(gè)開關(guān)，如果可能的話，嘗試更改電線的顏色以跟蹤哪根開關(guān)是什么電線。將電線穿過LED板并將它們連接到Arduino上的數(shù)據(jù)引腳（為此，我使用數(shù)據(jù)引腳5-9）

側(cè)面的兩個(gè)開關(guān)具有不同的功能，一個(gè)是復(fù)位開關(guān)用于編程，而另一個(gè)是功能開關(guān)，它將在鍵盤的各層之間切換，以快速改變按鈕的功能。頂部開關(guān)連接到復(fù)位（RST）和GND，連接時(shí)會(huì)導(dǎo)致復(fù)位。底部開關(guān)連接到引腳18，在Pro Micro上標(biāo)記為A0。因?yàn)槟匀恍枰诎逯谢瑒?dòng)，因此您需要在板中滑動(dòng)，并且太少的電線將不允許通過頂部插入板。

步驟7：編程簡(jiǎn)介

在您想要關(guān)閉案例之前，你想測(cè)試它并確保它的工作原理。您可以跳到步驟11以立即組裝它。我發(fā)現(xiàn)事先測(cè)試它有助于減少打開和關(guān)閉它的次數(shù)。即使它不應(yīng)該影響它，我使用Arduino IDE版本1.8.3，所以如果你有問題，嘗試使用這個(gè)版本。 代碼在第5步，它是一個(gè)zip文件，你需要通過Arduino提取和上傳。

下面會(huì)有多段代碼。一個(gè)將是最終的代碼，兩個(gè)將測(cè)試OLED（一個(gè)測(cè)試，一個(gè)找到地址），一個(gè)將測(cè)試RGB。使用最終代碼測(cè)試開關(guān)。

如果你想設(shè)計(jì)自己的代碼，我會(huì)在接下來的3個(gè)步驟中教導(dǎo)它，但如果你想使用我的代碼，或者接受并修改代碼，那就完全沒問了。

編程的基礎(chǔ)

在“工具”選項(xiàng)卡下，然后在“板”選項(xiàng)卡中，將其設(shè)置為Arduino Leonardo（除非您有一個(gè)與Pro Micro不同的微控制器）

每次將代碼上傳到Pro Micro時(shí)都使用重置開關(guān)。我發(fā)現(xiàn)，一旦編譯欄已滿，并且仍在上傳，現(xiàn)在是打開和關(guān)閉開關(guān)進(jìn)行編程的好時(shí)機(jī)。 （如果不這樣做，上傳將無法上傳。）

必須安裝和導(dǎo)入所有使用的庫(kù)

要導(dǎo)入，請(qǐng)轉(zhuǎn)到工具選項(xiàng)卡，然后單擊包含圖書館。 （另請(qǐng)注意，我在網(wǎng)頁(yè)上的代碼示例需要在庫(kù)名稱周圍加上《》，我在接下來的幾個(gè)步驟中無法在示例代碼部分輸入它們）

LED和OLED庫(kù)將被初始化為對(duì)象，你可以為它們命名，但為了演示，我將它們命名為‘strip’和‘display’

通過鍵入從對(duì)象調(diào)用函數(shù)對(duì)象名稱，放置句點(diǎn)，然后鍵入要使用的函數(shù)

接下來測(cè)試LED，上傳代碼，并確保它們?nèi)抗ぷ鳌Ｈ绻麤]有工作，你錯(cuò)過了一個(gè)針腳，檢查你的焊接第一個(gè)LED。

最后，使用最終代碼測(cè)試你的開關(guān)。這應(yīng)該是最容易做到的。請(qǐng)注意，現(xiàn)在，在上傳一些HID代碼后，每次上傳代碼時(shí)都需要重置Arduino。只需將其重置一半即可上傳，它應(yīng)該可以正常工作。

步驟8：編程開關(guān)

在所有編程中，開關(guān)最不復(fù)雜。要將其識(shí)別為鍵盤，您需要使用的是Arduino鍵盤庫(kù)和條件語(yǔ)句。確保在工具選項(xiàng)卡下，如果您使用像我這樣的Pro Micro，則將Board設(shè)置為Arduino Leonardo。

在我們開始使用條件語(yǔ)句之前，我們需要設(shè)置引腳。我們只需要運(yùn)行一次，所以將它放入void設(shè)置中。從pinMode開始（PinNum，INPUT_PULLUP）;這告訴Arduino PinNum期望輸入，并且它增加了一個(gè)上拉電阻（這樣我們就不需要在硬件中連線）

輸入上拉有兩種狀態(tài)，LOW和高。當(dāng)引腳連接到地（GND）時(shí)，Arduino將在引腳上讀為低電平，并在斷開時(shí)讀為高電平。要查找引腳讀取的內(nèi)容，我們使用digitalRead（PinNum）。

從基礎(chǔ)開始，我們使用條件if語(yǔ)句來查找是否按下了鍵。我們希望它反復(fù)運(yùn)行所以我們希望將其置于void循環(huán)中。如果該鍵被注冊(cè)為“LOW”，那么我們希望按下該鍵，并在輸入為“HIGH”時(shí)釋放該鍵。所以要做到這一點(diǎn)，我們編碼if（digitalRead（PinNum）== LOW）{［按下按鈕的代碼］}和代碼if（digitalRead（PinNum）== HIGH）{［按鈕釋放時(shí)的代碼］ }

對(duì)于鍵盤代碼，請(qǐng)導(dǎo)入鍵盤庫(kù)。放一個(gè)keyboard.begin（）;在虛空設(shè)置中。然后在條件語(yǔ)句中，我們使用keyboard.press（［key］）;和keyboard.release（［key］）;或者keyboard.releaseAll（）;如果您按下了多個(gè)鍵。你也可以使用keyboard.print（［String］）;和keyboard.println（［String］）一樣打印字符串，就像密碼一樣。 print和println類似，但println只是添加一個(gè)ENTER，所以它會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)到下一行。

步驟9：編程OLED

從編程OLED開始，您需要有基本的設(shè)置代碼。這基本上告訴計(jì)算機(jī)你的OLED所在的位置，它的大小，以及它的編程方式。一旦你有OLED的設(shè)置代碼，假設(shè)你只顯示文本，編程應(yīng)該非常簡(jiǎn)單。首先包括Wire和SSD1306庫(kù)。

將OLED_RESET定義為4，并在代碼中包含SSD1306庫(kù)。放Adafruit_SSD1306顯示（OLED_RESET）;在您的代碼中開始使用Adafruit SSD1306庫(kù)。

從Serial.begin（9600）開始;然后display.begin（SSD1306_SWITCHCAPVCC，0x3C）;初始化地址為0x3C的i2C顯示（除非在步驟5中更改）。將這兩個(gè)放在void設(shè)置中，因?yàn)樗鼈冎恍柽\(yùn)行一次。

在編程顯示之前，應(yīng)確保使用display.clearDisplay。如果你沒有輸入的內(nèi)容將重疊，并且根據(jù)改變的內(nèi)容，將不會(huì)清晰。您還想設(shè)置原點(diǎn)，因此請(qǐng)使用display.setCursor（0，0）;要將其設(shè)置在顯示器上的某個(gè)點(diǎn)上，請(qǐng)將（0，0）重置為開頭。要設(shè)置文本的大小，請(qǐng)使用display.setTextSize（1）;我不會(huì)比1大得多，它比預(yù)期的要大得多。

即使我們的顯示器是單色的，我們也需要設(shè)置文本顏色，所以我們將它編程為display.setTextColor（WHITE）;

現(xiàn)在您已導(dǎo)入庫(kù)和顯示對(duì)象，您可以開始編程。要添加文本，請(qǐng)使用display.print（）;和display.println（）;打印字符串。同樣，打印不會(huì)添加返回，而println會(huì)在再次打印某些內(nèi)容時(shí)自動(dòng)返回到下一行。

在顯示任何內(nèi)容之前，您需要更新OLED，并告訴它更新，您使用display.display（）;沒有參數(shù)，它會(huì)更新。

現(xiàn)在代碼看起來應(yīng)該是這樣的：

//Code Made by Foster Phillips

#include Adafruit_SSD1306.h

#include Wire.h

#define OLED_RESET 4

Adafruit_SSD1306 display（OLED_RESET）;

void setup（） {

pinMode（SWITCH，INPUT_PULLUP）;

Serial.begin（9600）;

display.begin（SSD1306_SWITCHCAPVCC， 0x3C）;

display.display（）;

delay（2000）;

display.clearDisplay（）;

display.setTextSize（1）;

display.setTextColor（WHITE）;

}

void loop（） {

display.display（）;

delay（2000）;

display.clearDisplay（）;

display.setTextSize（1）;

display.setCursor（0，0）;

display.println（“Hello World！”）;

display.println（“Hello Instructables！”）;

}

這個(gè)Instructable和這個(gè)Github鏈接都是非常好的故障排除參考，分別是關(guān)于編程顯示的更多信息。

步驟10：對(duì)LED進(jìn)行編程

LED也相當(dāng)簡(jiǎn)單。我們將使用Adafruit Neopixel庫(kù)。就個(gè)人而言，NeoPixel庫(kù)與Processing中的編程非常相似，如果你曾編程過。

首先是設(shè)置代碼，解決我們正在使用的庫(kù)，并設(shè)置一個(gè)基本上說的數(shù)組引腳上有多少個(gè)LED，數(shù)據(jù)的引腳是什么，以及它是如何編程的。這是通過Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel（6，10，NEO_GRB + NEO_KHZ800）等示例完成的。這解釋了有6個(gè)LED，引腳是引腳號(hào)10，它使用NEO_GRB + NEO_KZH800類型的可尋址條。通常不需要觸摸最后一個(gè)參數(shù)，我使用的LED燈條不需要更改。

之后你需要strip.begin（）;功能顯示您已準(zhǔn)備好開始使用它們。沒有任何東西需要在括號(hào)中。

一旦你有了它，你可以用條帶調(diào)用不同的函數(shù)。［function］

你需要知道的是strip.setPixelColour 。這在括號(hào)中有4個(gè)功能。您在LED的“陣列”中有LED（請(qǐng)記住，陣列從0開始），相應(yīng)的紅色，綠色和藍(lán)色值在0-255之間。這將允許您混合所需的紅綠色和藍(lán)色值以獲得所需的顏色。代碼應(yīng)如下所示：strip.setPixelColour（0，0，255，255）;如果你想在第一個(gè)LED上有青色。

LED也需要發(fā)送那個(gè)數(shù)據(jù)，這就是strip.show（）;確實(shí)。用它們改變后，它會(huì)更新像素。沒有什么需要進(jìn)入括號(hào)。

代碼應(yīng)如下所示：

//Code Made by Foster Phillips

#include Adafruit_NeoPixel.h

#define PIN 10

#define Num 6

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel（Num， PIN， NEO_GRB + NEO_KHZ800）;

void setup（） {

strip.begin（）;

strip.show（）;

}

void loop（） {

strip.setPixelColor（0，255，0，0）;

strip.setPixelColor（1，255，0，0）;

strip.setPixelColor（2，255，0，0）;

strip.setPixelColor（4，255，0，0）;

strip.setPixelColor（3，0，0，255）;

strip.setPixelColor（5，0，0，255）;

strip.show（）;

}

可在此處找到更多信息。

步驟11：組裝！

這可能是最簡(jiǎn)單的步驟，最酷的。

首先將Pro Micro放置并滑入外殼蓋上。用一些熱膠將其粘貼到位。

外殼/封蓋的設(shè)計(jì)使您可以將開關(guān)板和LED板放在一邊。只需將其滑入，根據(jù)您的打印方式，您可能需要?dú)w檔或切割內(nèi)部?；瑒?dòng)去除一些懸垂的塑料。

然后，拿起你的螺絲，然后將它塞進(jìn)那里并制作你自己的螺絲孔。當(dāng)我設(shè)計(jì)文件時(shí)，我沒有特定的螺絲，所以我只是做了一個(gè)大小與螺絲大小相同的孔并將其擰入自己。用打火機(jī)加熱它將有助于形成你需要的螺絲，并通常加強(qiáng)層。確保不要過度擰緊螺絲，否則可以剝開頭部。我使用艾倫內(nèi)六角螺釘來降低這種風(fēng)險(xiǎn)。

然后將鑰匙帽推到鑰匙上。然后它已經(jīng)完成了！我的Arrow Key Macropad版本已經(jīng)完成了！

第12步：你自己的改進(jìn)！

既然你知道如何制作我的版本，你可以做你自己的！鍵盤可以說是表達(dá)自己，所以除非你修改它以適合你，否則只是擁有別人的設(shè)計(jì)并不好玩！你可以做很多改進(jìn)！以下是我想添加或想到的一些改進(jìn)！

程序俄羅斯方塊和其他簡(jiǎn)單游戲

使其成為藍(lán)牙

允許它從幻燈片中讀取數(shù)據(jù)并將其顯示在OLED上（顯示幻燈片）幻燈片的編號(hào)和名稱）

使用這些技術(shù)制作全尺寸鍵盤或更大的macropad

您需要學(xué)習(xí)如何為此制作開關(guān)矩陣

編寫更多顏色選項(xiàng)

用于游戲，視頻編輯等的程序宏。

使用Autodesk Inventor源文件制作您自己的案例，或者將其修改為獨(dú)一無二的！

添加一個(gè)音板，讓它兼作音樂播放器