Listen to this article (with local TTS) One-Handed Keyboard
我们收到了一封特殊的邮件。来信者的女儿在上学途中不幸遭到重型卡车碾压,右手永久失去了功能,用电脑的时候手得在键盘和鼠标之间频繁切换,打字很慢,很累。他想让我们帮他女儿做一个单手键盘。


这是一把单模且集成了轨迹球的机械键盘,固件使用QMK,感谢所有为 QMK 社区做出贡献的开发者。
键盘制作参考:【何同学】我们做了个特别的键盘…
硬件开源:HTXStudio单手键盘
GitHub repository
Gitee repository
开发环境与搭建参考这里,固件源码在这里。
本仓库的资料内容包括:
- 左右手一共三款键盘的8块PCB,提供立创EDA工程。
- VIA改键配置文件,以及编译完成的固件。
- 模型设计文件。
仓库目录结构
Docs(文档)
芯片的数据手册与图片。
Firmware(固件)
三款不同型号键盘的QMK固件,以及用于VIA改键的JSON文件。
Hardware(硬件)
嘉立创EDA的项目文件。
Model(模型)
每个型号键盘使用到的模型文件,加工文件。
制作指南
PCB:
1-右手键盘-热插拔(大):板材FR-4,板厚1.6mm,四层板,层压结构JLC04161H-3313,阻抗管控+/-20%。
1-左手键盘-焊板(小):板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,ALPS黄轴插入时需稍用力安装到位。
1-左手键盘-热插拔(大):板材FR-4,板厚1.6mm,四层板,层压结构JLC04161H-3313,阻抗管控+/-20%。
2-TypeC:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,标识CON1(仅适用于大键盘)。
3-轨迹球:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,模块需注意焊接方向,标识CON3。
4-鼠标滚轮:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,建议使用7mm高编码器,6mm高按键,按键触发压力≤180g,标识CON2。
5-方向按键:板材FR-4,板厚1.6mm,双层板,ALPS黄轴插入时需稍用力安装到位,标识CON4。
6-主控板-左手(小):板材FR-4,板厚1.6mm,双层板。
- 其中3款为键盘控制公用小板
《3-轨迹球》《4-鼠标滚轮》《5-方向按键》
。
《5-方向按键》
和 《1-左手键盘-焊板(小)》
,按键轴使用ALPS黄轴。
- 注意左右手大键盘并非完全镜像。
- 轨迹球控制使用SPI1通道,滚轮有单独两条信号线,这可以使得替换其它控制设备而不需要较大的调整。
- 主控使用 STM32G431CBU6。
- 兼容A to C 或 C to C 数据线。
打印件:
键帽:树脂、PLA等。
轨迹球座:树脂、PLA等。
鼠标左右键:树脂、PLA等。
外壳:树脂、PLA等。
底座:树脂、PLA等。
加工:
定位板:推荐材料pom,厚1.5mm。
定位板棉条:单面留胶。
夹心棉:推荐材料poron,厚3.5mm。
轴座棉:厚2mm。
底棉:推荐材料poron,厚4mm。
硅胶垫(仅小键盘使用):厚5mm,硬度Shore 00-10。
五金:
| 大键盘用量(颗) | 小键盘用量(颗) |
---|
M3×3×4热熔铜螺母 | 8 | 8 |
M2×2×3热熔铜螺母 | 2 | - |
M2×3×3热熔铜螺母 | 17 | 12 |
M3×6沉头螺丝 | 2 | 6 |
M3×15沉头螺丝 | - | 4 |
M3×22沉头螺丝 | 6 | - |
M2×8杯头螺丝 | 4 | 4 |
M2×3杯头螺丝 | 2 | - |
M2×5杯头螺丝 | 13 | 8 |
M3×16扁头螺丝 | - | 2 |
其它:
轨迹球:直径25mm,材质PTFE。
润滑球:直径2mm,材质PTFE,安装于打印件轨迹球座中,数量6颗。
滚轮:推荐直径19mm-20mm之间,厚4mm-5mm之间,材质金属。
卫星轴:2U钢板卫星轴。
按键轴:小键盘57颗超小ALPS黄轴,大键盘57颗常见机械轴。
排线:间距0.5mm,8P反向,10cm2条,15cm2条。
- 控制板和小板的FPC座均有CON标识,对应接口相接。
- 文件内使用可上下接FPC排线座,需要注意排线座均下接的情况下,使用反向排线连接。
模型结构:


安装顺序:
以大键盘为例
装配前的前置工作
- 先将4块小PCB使用排线连接至键盘本体PCB,烧录程序。
- 安装3-5个轴体,滚轮和轨迹球。装配前确保功能是正常的。
- 在打印的外壳与底座对应位置,安装正确的热熔铜螺母。
- 键帽印字。
- 将棉条贴在定位板突出部分(正反面都有)。
第一次烧录固件时,可以按住PCB背面标有 "B" 的按钮,再插入USB线进行固件烧录。
若更新固件可以按住键盘上的 "ESC" 键,再插入USB线进行固件烧录。
更多可以参考 Flashing Your Keyboard (QMK)
接下来开始装配
- 将4块小板使用螺丝安装到底座对应位置(注意排线和安装方向),轨迹球座在下方安装螺丝。
- 将左右键使用螺丝固定在键盘PCB上。
- 从下到上以底棉、轴座棉、键盘PCB、夹心棉、定位板顺序放入底座扇形区域。
- 插入按键轴体。
- 放入外壳,在下方使用螺丝固定。
- 安装键帽,完成装配。
螺丝螺母安装指南可以参考这里
最后,这是我们第一次开源项目,如果有什么不足欢迎大家批评指正,感谢大家。
引用
Quantum Mechanical Keyboard Firmware
mrjohnk. ADNS-9800. GitHub repository