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KB426-贰梓 直插RGB60的设计与简介+原理图分享+内测招募

助工
2016-01-09 19:20:46    评分

直插RGB60项目简介

本人语文不好,表述方面如有不恰当之处请各位理解。先感谢

@KB141-KingCloud @KB000-kai1103 @KB011-xiudi  给我的建议意见和支持。


本方案想法最初来源于@KB025wlbxcj帖子http://forum.eepw.com.cn/thread/276032/6#52中关于扩展IO的设想,后有kai大提议可以用有硬件PWM的IIC扩展芯片。根据这样的一个构想我在论坛GH60 RevQE的基础上设计了RGB板60,此版本支持直插RGB灯的同时兼容GH60 RevQE的所有功能。下面主要介绍下灯控部分的硬件原理:

此版设计为直插式共阳极的RGB灯如下图,其中长的那根是正极,其他三个脚分别是红绿蓝三个颜色,只要控制RGB三种颜色的量就可以显示不同的颜色了。

本版灯控电路同样采用行扫描也就是共阳的那端扫描,其他14*3列单独PWM控制以实现不同的色彩显示。其接线方式如下图:

IO扩展集灯控部分:

灯控MCU芯片选择,由于键盘主控只有四个未用的IO口,而且内存空间严重不足并且在键盘源码上改程序对于我来说太复杂所以加一块新的控制芯片是最好的选择。我是一名在校生现在在学校做东西用的是STM32所以一开始和现用的AVR单片机对比一下我觉得STM32好的不是一点两点完爆328p 32U4,这是一开始的想法后来发现如果我用STM32主控势必增加大家参与进来一起玩的难度,所以我选择了32U4做灯控MCU,至于为何不选328P,328P可能价格稍微便宜一点但是需要CH340转换芯片增加的成本而且加上焊接又要多几个芯片最终被我PASS了。最终选择32U4作为灯控MCU,在刷入BL后就是一个Arduino Leonardo方便更多的爱好者参与进来开发灯效。

驱动芯片选择,由于RGB调色需要PWM,需要3*14=42路可调PWM,如果用软件实现的话过于复杂而且效果不好,这时就采用了带硬件PWM的芯片即方便程序编写又能提高控制效果,采用PCA9635芯片,每片有16位256级PWM(使用190HzPWM信号),更详细的下载下面的数据手册。采用三片PCA9635具体连接如下图所示,三芯片硬件地址分别为1100 000X,1100 001X,1100 010X


更详细的自行下载原理图研究。

灯控行驱动采用5个SI2305驱动,因为一直没找到合适的共阳的8位一起的芯片,下一步将更换集成的芯片方便焊接,希望大神能够提供一些可行的芯片建议。

屌丝工科男太不擅长文本工作了,不想写了写不下去了,直接写一些改变把有问题可以跟帖

1,USB接口,板子留了三路Micro USB口(四角的保证稳定而且焊接也不麻烦),两个主控的一个灯控的,之所以留两个主控USB是我觉得口放后面对于用笔记本来说不能贴合笔记本不方便所以在原来口的左侧开了一路,想用的话需在壳上开孔,根据@KB141-KingCloud提供的建议,他说灯控和主控的USB数据线可以并联相当于直接并联的HUB,我是持怀疑态度的和KAI大讨论时他也说这样是有问题的,而且可能会带来一些问题,但是不管怎么样我在板子上留了短接跳帽焊盘短接可以把主控灯控直接短接,不怕风险的可以尝试。

2,键盘主控和灯控的通信问题,因为现有的固件有键盘主控和灯控之间用IIC通信的,为了降低难度采用了这个方案,但是又由于灯控的IO扩展用的也是IIC,所以灯控的原生IIC只能用于一种,当然如果有大神能想法把他们融合起来也是可以的,此处留了短接跳帽可以随意选择主控和灯控直接的通信引脚,具体的看原理图。


3,大小写指示灯,大小写指示灯@KB141-KingCloud提醒单独拎出来放边上,他提议放轴右边,我本来是放轴下面的,kai大提议放左边考虑钢板的问题,结合这几种我设计了一个全能的方案,每个位置放一个根据喜好和实际钢板情况自行选择。

4,空格键由于太长,灯效不好,另外加了五个贴片RGB灯,后来@KB141-KingCloud 提醒可能会被钢板挡光,因为当时已经画的差不多了要改的话要动好多线,我懒的改了,想玩的自行想办法,那种开了一个槽的钢板应该是不挡的。

5,灯控MCU的芯片只用了几个脚,剩余的16个脚被引出放2.54mm的插针,想玩的可以自行飞线加其他模块。

6,由于直插RGB有四个脚带来了多种配列的兼容问题,此问题我通过轴位灯正反向插可以很好解决,只有右侧SHIFT位的灯,如果焊在其中两个位上需根据板子上的指示飞线一根,具体不解释了拿到板子看指示就非常好理解了。

7,板子支持单色灯,如玩单色灯的话焊盘的方型口为正极,用固件自带的灯效也是短接相应的几个脚,同时也支持现有的灯控板。

8,其他的有疑问再提我也不知道了

最后非常感谢@KB141-KingCloud 这孩子太积极了,本来我都被那么多的线搞的不想画了,他的积极促成了这版的诞生,同时也提供了大量的建议,有些建议将在下一版采用,这版内测如果成功的话将画下一版贴片RGB的,其中一项最好的改进将单个的灯组改为排阻来源于@KB141-KingCloud的提议,这样的话只需要焊八个排阻就行了减少了太多的工作量了,由于这个建议提的比较晚这板也没有采用。

最后的最后这版能否问世还得需要大家的支持,由于我一个人是玩不起来的,需要有能力的大神一起参与进来,所以我想采用以下的内测方案

1,内测打样十块板子(如果有更多人参与可以适当增加)

2,绝对成本价提供所有原件及板子(包括除了轴之外的所有的硬件232U43PCA9635(七块多一片),65RGB直插灯(四毛一个),和其他的电容电阻等)

3,由于我的编程功底不是很好为了加快进度采用一下激励措施

收到板子后第一位将RGB灯点亮(能提供简单的驱动程序即可无需复杂灯效)的并且发贴的反50的现金红包,其他只要发帖并点亮彩灯的反10块。(这个我自己也觉得比较少,但是我也没办法我是在校生无收入,此次经费来源于我的研究生每年六千的学业奖学金也是我的生活费,这只是激励措施不能用来衡量你们付出的努力)

最后非常感谢大家能看完我瞎比比的这些乱七八糟的,原理图和数据表下面下载——回复可见内容——

第一次写这么长的帖子,在word写的复制过来图都没了,非常抱歉!!




关键词: RGB60     原理    

助工
2016-01-09 20:52:25    评分
2楼
嘿嘿嘿,被你讲的都不好意思了

助工
2016-01-09 21:14:31    评分
3楼
先研究一下!

菜鸟
2016-01-09 21:14:40    评分
4楼
小白鼠一只来报道

菜鸟
2016-01-09 21:50:40    评分
5楼
来了

菜鸟
2016-01-10 09:45:43    评分
6楼
248前来报到 支持一个 直插RGB不错的样子

专家
2016-01-10 14:47:10    评分
7楼
來支持下,但直插的軸選擇不多ㄚ...

专家
2016-01-10 15:13:44    评分
8楼
来支持下,看141玩,直插的轴选择余地还是比较多的,贴片只有樱桃吧,USB口真多

菜鸟
2016-01-10 21:54:39    评分
9楼
前排火速预定

菜鸟
2016-01-10 21:58:27    评分
10楼
原来是老乡吗?先订个吧~~~~~~~~

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