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CH32V305+CH448:打造高回报率磁轴键盘方案

创作时间:
作者:
@小白创作中心

CH32V305+CH448:打造高回报率磁轴键盘方案

引用
1
来源
1.
https://www.cnblogs.com/wchmcu/p/18517385

磁轴键盘凭借其快速响应、可调节触发行程和丰富的功能特性,在高端电竞市场中备受青睐。本文将介绍基于CH32V305主控和CH448模拟开关的高回报率磁轴键盘方案,深入探讨其技术优势和应用前景。

磁轴键盘前景

高端键盘对性能和体验的极致追求不断推动按键技术革新,发展出磁轴按键。磁轴按键相较于机械按键,不仅响应更快,触发和复位行程可调,还支持Rapid Trigger(快速触发)、二段触发和划键区定义响应规则。磁轴键盘也因上述优势广受玩家们的推崇,并逐渐成为高端电竞市场的新宠。

接下来,我们将介绍以CH32V305为主控,搭配8通道模拟开关CH448进行切换,或再搭配CH643进行背光灯控,实现高回报率磁轴键盘的应用方案。

机械按键

当按压下按键的时候,按键里面的两对金属触点触碰在一起,电流导通,触发按键。

磁轴按键

按键底部有一个霍尔传感器,按键中嵌有磁体,磁体上下移动会改变霍尔传感器位置的磁通量,从而改变霍尔传感器输出的电压,通过检测电压的变化即可判断按键当前的状态。

磁轴键盘关注的参数

  • 回报率:如8K回报率
    目前磁轴键盘的市场环境更倾向于中高端键盘,基本要求USB2.0高速接口,即满足8K回报率。

  • 全键扫描率:如8K全键扫描率
    指完成全部按键扫描的频率,受按键数量、主控ADC转换时间,按键检测算法复杂度等影响。

  • RT(Rapid Trigger)快速触发精度:比如0.02+/-0.01mm
    即按键能够实现触发的最短键程,这个参数受霍尔传感器精度的影响,同时主控的ADC精度也会影响这个参数。

  • 按键背光:如1600万色RGB
    体现RGB背光灯显示颜色的能力,如8bit的色彩灰度,三个色彩通道中每个通道上能显示256(0~255)级灰度,则可以显示共16777216种颜色,即宣传参数为1600万色RGB。

CH32V305相匹配的资源

  • 回报率:V305具有USB2.0高速接口(480Mbps 内置PHY),支持8K回报率。

  • 全键扫描率:模拟开关的通道切换延时为ns级,可忽略不计;V305实测能做到1us完成单通道转换加采样,以键盘60%配列(61键)为参考,理论上能做到16K的全键扫描率,以100%配列(104键)为参考,理论能做到8K全键扫描率,当然实际上按键算法复杂度提升会降低扫描率。

  • RT快速触发精度:V305的ADC转换精度为12位,即3.3V的参考电压条件下,最小转换单位对应电压变化值为0.8mV;在0.8mV的电压变化对应磁轴的键程,还需要看磁轴的磁通量变化和霍尔传感器的磁感应灵敏度。

  • 按键背光:V305支持PWM+DMA和SPI等多种方式驱动WS2812协议RGB灯珠,此类灯珠每种颜色由8bit数据控制,即支持256级灰度调节,共1600万色显示;另外,如果选择普通RGB灯珠,也可增加一颗CH643灯控芯片来实现1600万色RGB背光显示。

参数对照

应用框图

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