ESP3蓝牙键盘(3)PCB制作
PCB制作
3D模型
背面
正面
原理图
按键扫描电路
使用了5个引脚作为输入,14个引脚作为输出,回车键单独使用GPIO/0检测,方便程序下载和睡眠唤醒。
实际键盘按键只有61个按键,其余部分空置,输入引脚被拉低,扫描程序读空置位置时为低电平。
键盘轴和卫星轴需要在元件库的立创EDA里面查找,立创商城没有。
WS2812电路
WS2812使用单总线控制,数据手册建议在数据输入端加入500欧电阻起到保护作用,每个WS2812灯珠连接一个退耦电容,总共61个灯珠。
WS2812的型号是 3528 反贴,缺口为地。
电源管理电路
1为TP5400芯片,为锂电池充电,并提供5V 1A的升压电源。
2为电压检测电路,使用ESP32的ADC功能检测电池电量。
3为电池接口,使用了一个2Pin的排针。
4为ME6211A33PG芯片,将5V电压稳压至3.3V电压,最大提供500mA电流,担心电流不过,多加了一个芯片,芯片数量可根据实际情况焊接。
CH9328电路
ESP32只需要向CH9328发送数据不需要读取,所以只连接TX引脚。
使用的是CH9328的模式3,所以IO1~IO4的引脚状态分别为 1 0 1 1。
ACT#引脚(16脚)为USB连接状态引脚,当USB连接完成时被拉低,将此引脚与ESP32引脚相连,可用来检测是否接入电脑。
CH9328内置晶振电路,所以 XO和XI引脚不需要连接。
CH9328使用5V或3.3V供电,使用5V供电则V3引脚需要接入退耦电容,这里使用3.3V供电,V3引脚直接连接3.3V电源即可。
RSTI引脚为复位引脚,低电平有效,内置下拉电阻,在外部接0.1uF电容C10是可选的,用于延长电源上电时CH9328芯片的复位时间,保证运行时电压正常。
ESP32模组外部电路
外部的电容C8和电阻R3构成 RC 延迟电路,确保芯片上电时的供电正常。
程序下载使用4Pin的排针(不进行焊接,只保留焊孔)。
PCB电路
USB接口
使用GH60键盘的外壳的话,使用Type-C 接口更合适,基础课里面的USB_Micro_2在电路布线时能用,3D模型也有,但是在下单的时候,在查看Gerber图像的时候发现没有挖孔。所以直接手动画了USB接口的槽。因为用的是Micro接口,电路板安装的时候会有一点偏。
定位孔
定位孔的直径设置为2.2mm。
长度大于3mm就行。
卫星轴
卫星轴的孔大孔为钢丝安装的位置,建议使用图中的安装方向。
ESP32
为了尽量不影响ESP32的信号质量,走线尽量远离天线位置。
不建议铺铜。
程序下载
为了不影响外观,可将丝印设置在底层。
WS2812的位置
灯珠的位置建议安装图中的位置摆放,应为大部分轴体的通光孔在引脚的上方,这个位置刚好可以透过光线。
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Gerber文件获取方法
加群531774127,在群文件 ESP32(keyboard) 有此项目所有文件,包括数据手册,立创EDA工程文件,Gerber文件,丝印DXF文件。