程序猿的自我修养：Cherry 樱桃 G84-4125 加装蓝牙模块

大家好，这次我们继续折腾Cherry的G84-4125。上篇结尾说了加装蓝牙模块，这篇来说说具体怎么做。

一、蓝牙模块

淘宝上有很多现成的蓝牙模块卖，但不是所有的蓝牙模块都适用于改装蓝牙键盘。根本的原因是蓝牙协议分成不同的profile，蓝牙协议的Profile定义了设备如何实现一种连接或者应用，有四种是基本的Profile：GAP/SDAP/SPP/GOEP。淘宝上卖的蓝牙模块大多是支持SPP profile。SPP全称是Serial Port Profile，即串口，主要用于交换数据，不适用于键盘设备。从技术角度讲，我们也可以用这种SPP蓝牙模块来改装我们的键盘，这种键盘需要在PC端安装相应的驱动才能实现PC与改装后的键盘的连接。使用SPP蓝牙模块的好处是技术成熟，成本低。缺点是通用性差，需要写PC端驱动，如果蓝牙键盘与新电脑连接需要重新安装驱动。而且使用SPP蓝牙模块的键盘也不能用于连接手机。一般蓝牙键盘使用的是HID profile，全称是Human Interface Device Profile，即人机接口设备Profile，主要用于鼠标，键盘，游戏杆等设备。因为HID profile是蓝牙协议中支持的标准profile，所以只要是支持HID profile的蓝牙设备都可以互联。张大妈常推荐的罗技K480就是使用HID profile的蓝牙键盘，所以罗技的K480可以同时和多款手机配对互联。

淘宝上有卖采用CSR芯片的HID蓝牙模块，价格便宜。原本我也想使用这款，但是联系卖家后，卖家不提供技术支持，文档也没有，更不用说例程。最后在github上找到了一个键盘开源工程tmk_keyboard，里面使用的蓝牙模块是Bluegiga生产的WT12蓝牙模块。这款蓝牙模块使用的也是CSR的芯片，Bluegiga公司在标准的蓝牙profile上封装了自己的协议栈iWrap，用户通过iWrap控制WT12模块。WT12的售价比较高，淘宝上也有卖WT12的，价格大概在300元人民币。我个人建议不要在淘宝购买，如果想购买可以试试Bluegiga官网上推荐的几个网站，一片的价格大概在90元人民币左右。所以如果各位值友有兴趣改装蓝牙键盘，最好是上淘宝买到有技术文档或者技术支持的CSR蓝牙模块。

二、电源总成

这次要改装成无线键盘，整个键盘的电源需要从USB单供电改成电池和USB双供电。手里正好有块多余的索爱手机电池，大概900mA的样子，用来给键盘供电绰绰有余。 锂电池充电电压是4.2V，输出3.7V，需要一个5V输入/4.2V输出的充电模块和一个3.7V升5V的升压模块给主控板供电。WT12蓝牙模块是3.3V的电源，需要一个5V转3.3V的降压模块。 另外，WT12和主控板使用串口通信，但是电压不同，还需要一个电平转换模块。

这么一堆转换模块下来，整个键盘系统就太复杂了，键盘内部的空间不一定够用，而且各种转换模块的额外电源消耗太多，必须优化。

AVR的单片机是可以5V或者3.3V供电的，但是使用3.3V供电的时候需要降级主频。主控板上的AVR型号是Atmega32l，是Atmega32的低电压版本，标称主频最高8MHz。由于AVRUSB协议栈要求主频最低是12MHz，已经超频使用了，如果再用3.3V供电，有可能达不到AVRUSB协议栈要求的12MHz。不过运气不错，3.3V上12MHz晶振跑AVRUSB完全没有问题。 这样整套系统的电源模块就可以精简成：1. 锂电池充电模块。2. 3.7V转3.3V电压转换模块。

为了让键盘能够继续使用USB接口，需要AVR能够检测USB线缆是否插入。检测逻辑是：如果有USB线缆插入，则优先使用USB接口，如果没有USB线缆插入，则使用蓝牙连接。所以从USB的+5V引脚引了一根线到AVR的GPIO。USB的+5V不能直接连到3.3v的GPIO上，所以通过一个5V-3.3V的电压转换模块。

画了个草图，大家凑合看一下。

三、调试

我买回来的WT12的iWrap协议栈是4.0的，现在WT12支持的最新iWrap协议栈是5.0，所以用串口升级了WT12的固件。升级固件及升级方法可以在Bluegiga的官网找到，按照步骤做就可以了。

升级完固件后需要对WT12做初始化设置。其实这部分工作可以通过主控板完成，但是我懒了，直接用串口设置好了。具体的初始化和设置方法可以参考这个网页。

由于加装了蓝牙模块，主控板原有的代码必须改写来支持蓝牙模块。主控板是从淘宝买的，楼主没有源程序只好自己先扒PCB板，然后扒键盘矩阵，还好在github上找到了键盘开源工程tmk_keyboard，省了写键扫代码。楼主在tmk_keyboard基础上替换了串口驱动，改了键映射，加了一丢丢蓝牙搜索功能。完整代码可以在这里找到。

四、组装

G84-4125的内部空间很扁平，只有上半部一小部分稍微厚一些可以放下电池。电池勉强塞进主控板与键盘底板间的缝隙。

锂电池充电模块。

键盘底板的横向沟槽里放置蓝牙模块，用热熔胶固定。

键盘底板的横向沟槽里放置电压转换模块，用热熔胶固定。

在原有的线缆出口放置电源开关。

最后一张，总体布局图。

全部模块放置完后，由于电池有点高，键盘的上半部不能完全闭合，不过不影响使用。

五、使用

键盘会优先搜索原先配对成功的设备，如果配对不成功会等待其他设备的配对请求，直到完成配对。打开键盘开关，我的Q10，同事的三星note2和笔记本电脑都均可将键盘识别成蓝牙HID设备，配对成功后打字输入没有延迟。

电池充满大概需要3个小时，由于没有留电池充电指示灯，所以每次判断是否充电完成只能靠蒙，不过电池续行还是挺给力的，每天工作时间使用，下班关掉电源开关，可以连续使用一个星期。因为没有使能蓝牙和单片机的低功耗功能，所以一个星期的续航还是可以接受的。

不足的是，没有挖掘出蓝牙模块的全部潜力，比如没有动态切换设备功能，就像逻辑K480那样可以在3个设备之间自由切换；比如WT12模块还支持A2DP profile，可以在键盘上扩展出耳麦接口，实现蓝牙键盘耳机 。比如充电指示灯，等等。总之，潜力巨大，可以继续折腾。

完了。