如何使用Arduino制作ThinkPad键盘USB适配器

步骤1：获取插座

部分，即。对适配器板进行编程和设计，您需要找到一种将键盘连接到PCB的方法。

大多数经典的ThinkPad键盘都使用板对板连接器。根据eBay的说法，如果您搜索T60键盘，则会发现ThinkPad T60，T60p，Z61p，Z61t，Z60，T61，R400，R500，T400，T500，X41 。..共享相同的键盘，并且它们的键盘矩阵也可能

从互联网上浮动的ThinkPad T60的示意图中（参见图片），我发现T60使用JAE AA01B-S040VA1-R3000。由于这些产品是专有产品，因此没有多少供应商出售它们。多数确实出售这些产品的人，其最低订购量为100。每件产品的价格约为4.90美元，加上运费，价格非常昂贵。因此，如果您有兴趣获得这些信息，请给我发消息。

有关ThinkPad T60插座的更多信息，请查看Felix的照片和尺寸：http://electronics.stackexchange.com/questions/64112/how找到用于键盘连接器的插座

步骤2：使用键盘示意图

从上一步的示意图中可以看出，T60键盘矩阵使用8行16列，其中1个用于热键（FN），TrackPoint使用时钟线，数据线和复位线。总共需要28个数字引脚，而Arduino Micro/Leonardo只有20个数字引脚。

使用CD4017这样的十进制计数器在行中循环，并使用MCP23S17等SPI 16位输入IC进行读取。输入为16列，Arduino端的引脚总数减少到10行。

通常，键盘矩阵是被动的-它们不指定行或列必须是输入还是输出。但是，对于该项目，16列输出将需要更多的外部IC，无源元件，并使设计复杂化。因此，我选择了8个输出和16个输入。

到目前为止，零件清单已经到了：

Arduino Micro：官方模块〜32美元，13美元用于克隆（在eBay上克隆）

CD4017

MCP23S17

16 x 10k电阻作为MCP23S17

的上拉电阻Arduino安装板和插座板（接下来的几个步骤）

AA01B-S040VA1插座

在https://www.tindie.com/products/rampadc/arduino-thinkpad获取该套件-usb-keyboard-adapter/

步骤3：设计原理图和PCB

由于T60的插座是间距为0.5mm的表面安装组件，因此我决定将SMD用于其他组件。

在此项目中，我决定将该板分成两块板：

Arduino Micro安装板

带有电阻和支持IC的插座板。

这可以使将来的主板修订版更具模块化，并且从长远来看可能会更便宜。例如，如果我决定添加蓝牙连接，则不再需要使用Arduino Micro的USB功能。我可以改用Arduino Nano，而只需要在Arduino一侧设计PCB，就可以清楚地知道我的插座板将以相同的方式工作，无论我决定使用哪种微控制器。

我提供了以下示例我的Elecrow的PCB布局，原理图和预制板。板子是双面的，适合50x50mm。

第4步：编写代码！

该项目非常简单，足以与Arduino庞大的社区进行编码。我写了一个简短的草图。该代码可在GitHub上找到：https：//github.com/rampadc/arduino-thinkpadkb-usb。

该代码可以使用一些优化来加速矩阵扫描。从代码中删除了FN + NumLock功能，键盘键和自定义键盘组合功能，因为它显着降低了扫描速度。

步骤5：结果和结论

Arduino平台使构建USB适配器非常容易。但是，它有一些严重的缺点：

•有限的键码支持：没有键盘键，打印屏幕，滚动锁定，暂停，中断等的定义。•Keyboard.press（）和Keyboard.release（）的笨拙实现。 ）。 Arduino API不会接受和发送未经修改的键码，而是强制用户发送可打印的字符。

•无远程唤醒：如果计算机进入待机状态，则按键盘上的某个键或移动鼠标都不会将其唤醒。

•引脚数少

•慢。可以进行代码优化和改进，但是使用Arduino从直接端口操纵中提取的东西会大大增加延迟，增加低引脚数，迫使用户使用扩展IC进一步降低了速度。

出于测试目的，我使用跨接电缆将两块板连接在一起。对于最终产品，我将使用一些细得多的电线直接焊接到板上并在键盘下方运行。

这是操作键盘的视频：http://youtu.be/gDHS0D_EtOc

设计建议改进和代码优化！