立创EDA绘制优联机械键盘PCB的补充

前言

上次写了如何使用立创EDA绘制优联机械键盘PCB的教程，看到不解的人挺多，感觉是自己没有把相关原理作出讲解，所以再发文补充一下。

优联 数字机械键盘 制作（中）——立创EDA在线绘制PCB该文章来自#我的App生活#征稿活动~现代人的生活离不开手机的原因，除了微信、新闻与办公之外，其实还有那浩瀚如繁星的App们的助力。你日常使用的App都是哪些？分享出来，让值友们都来通过这些猜猜你的人设吧~>活动详情qianseyue| 赞66 评论68 收藏387查看详情

原理

优联主控

优联技术是罗技独有的2.4g技术，推出过多款优联无线键盘。由于罗技还是全球最大的外设代工厂商，还给戴尔、索尼等品牌贴牌推出过优联技术的产品。

罗技无线键盘选购指南——优联键盘篇（上）前言之前介绍了罗技优联接受器的各个型号及区别，这次则来说说罗技的优联键盘型号，以及差异。方便大家双十一时去电商自营选购新品，或去淘二手捡漏一个指南。10年前，也就是2009年的时候，罗技向市场推出了优联技术的外设。优联技术是罗技独家开发的技术，首发的优联设备包括K340和K350键盘，M505、M7qianseyue| 赞28 评论12 收藏124查看详情

罗技无线键盘选购指南——优联键盘篇（下）前言之前介绍了一部分老罗技优联键盘的型号以及差异，这次说说近年的优联键盘。方便大家双十一时去电商自营选购新品，或去淘二手捡漏一个指南。型号Y-R0047罗技K830键盘，算是T830的升级版，增加了背光。定位上和T830是一样的客厅HTPC键盘，考虑到大众使用投影时出现昏暗环境无法使用键盘，特意增加qianseyue| 赞63 评论77 收藏364查看详情

关于优联键盘的分类可以看我之前写的原创。目前改造机械键盘使用比较多的罗技K375s的主控，支持蓝牙和优联双模，价格在60元左右。其次是罗技k270和k230的主控，二手存量大，20-30元就能买到。

矩阵键盘

矩阵式键盘在不少单片机的教程中都有讲诉，是典型的电子电路案例。

常见的薄膜键盘、老式机械键盘的主控是分离式主控。带有矩阵的引出接口，这些接口大多数直连主控芯片的针脚。例如罗技优联键盘大多数是如图所示的斑马条接口。

老式键盘，例如樱桃老键盘则是这种排线座。

部分芯片则需要寄存器进行针脚的扩展。

新式机械键盘主控大多数是板载的芯片，没有引出接口。

在立创的用户贡献元件库中，常见的优联键盘的主控都能找到。

也可以无视这些，直接按照引出的针脚数搜索元件。例如罗技k270的主控是24针的，则搜24pin。

24针主控在原理图中的示意图如图所示。

机械轴体则相当于是开关，有两个针脚。平常开关是断路的，接通则会触发按键。

为了实现按键功能，需要主控的两个针脚和轴体的两个针脚相连接。这样做法就有个缺点，一个轴（开关）就需要主控两个针脚，104个轴则要208个针脚。

为了节省主控针脚，有人想出了矩阵的方法组织按键。按键A按下，针脚1和针脚3接通；按键B按下，针脚2和针脚3接通；按键C按下，针脚1和针脚4接通；按键D按下，针脚2和针脚4接通。如此一来，4个按键只需4个针脚，104个按键，只需21个针脚。

常见网友分享的键盘矩阵图就是这个原理。例如k270优联版的矩阵图，针脚1和针脚10接通则会触发TAB按键。修复机械键盘利用的也是这个原理，找轴和主控针脚的连线，看看是哪里断了，飞线修复。

按键无冲

矩阵键盘也是有缺点的，需要增加按键无冲技术，也就是防反二极管改善。

传统的矩阵式键盘，当你同时按下A、B、C按键，针脚1、2、3、4都会接通。这时候主控就会懵掉，以为A、B、C、D按键都触发了。

防反二极管，外设党常称防冲二极管。老式机械键盘，都是直插样式。新式机械键盘已经是贴片样式。

在宣称全键无冲的机械键盘，都能找到防冲二极管。有些机械键盘的按键不触发，也可能是防冲二极管坏了，或者防冲二极管到轴体的线路断了。

防冲二极管是具有方向性的，能防止电流反向。在原理图中，防冲二极管是个三角形。三角形尖端为正极，低端为负极，电流只能从正极流向负极。

矩阵电路增加了防冲二极管后，主控就会检测矩阵的通路情况。即使同时按下A、B、C按键，主控也只是能检测到针脚1和针脚3、针脚2和针脚3、针脚1和针脚4接通。

标准USB HID协议只能实现6键无冲，老式PS2协议才能实现全键无冲。新式的USB机械键盘主控则会通过模拟成多个键盘与电脑通讯，实现全键无冲。罗技优联主控使用的是标准USB HID协议，所以即使每个按键增加了防冲二极管，也无法实现全键无冲。

轴体热插拔

初入外设的，比较喜欢使用热插拔技术的键盘，认为不用烙铁就能直接更替轴体比较方便。

老式的热插拔多是使用空心柳钉，也就是俗称的铜鸡眼。较容易出现问题，现在已经少用。

目前比较多使用的是凯华专门推出的热插拔底座。

在立创中能找到凯华热插拔的元件。

PCB图则是如图所示。

指示灯

为了省电优联键盘基本是没指示灯的，部分会有caps大小写指示灯，例如罗技K260没有指示灯，罗技K270只有caps大小写指示灯。

可以通过飞线实现原主控的贴片led改造成灯珠，引出指示灯。

背光灯

为了省电大部分优联键盘基本是没背光灯的，所以主控板上就没有背光的控制电路。如果要给优联机械键盘增加背光，需要另外绘制背光灯的电路，以及控制开关。个人感觉优联机械键盘增加背光灯没有什么意义，完全违背了优联主控续航长的优点。想要背光灯，不如使用罗技lightspeed的主控改机械键盘。

上次教程中，我选用了带有灯孔的封装，是出于固定轴体的需要。因为diy的产品精度有问题，即使有定位板也可能出现轴体松动的情况。有灯位孔就能添加无用的灯或铁丝作为轴体的针脚，牢牢固定住轴体。

锂电池供电

优联主控大多数是使用两节7号电池进行供电，也就是3V供电。一些优联机械键盘PCB会绘制者出于厚度需求，还会将供电改成3v的纽扣电池。

立创中能找到纽扣电池的封装。

也有些会改造成锂电池供电，一般使用的是3.7V的聚合物锂电池，所以需要锂电池的降压电路和充电电路。降压加个电阻就能实现，要求高就用AMS1117芯片。而充电的电路小白绘制比较有难度，建议使用成品的模块。

立创中能找到充电模块的封装，这种模块某宝价格基本是3-5元包邮。

总结

已经2020年了，罗技优联键盘的限制其实挺多，例如2.4g通讯容易受到干扰，不支持全键无冲等等。那些优联机械键盘卖家大都夸大宣传的成分，大家注意甄别，按需购买吧。