CH58x三模键盘模组方案测试体验（CH555主控）

前言：

去年B站稚晖君的瀚文键盘一经推出，给键盘客制化圈子带来了不小的影响。在此之前，键盘客制化一般指外壳、轴体的选择，很少有针对键盘软件功能做新颖的开发。功能性的开发似乎已经进入了瓶颈阶段，来回折腾开发也只是围绕在灯光律动、屏幕等软件功能。稚晖君的瀚文键盘是最基本的有线键盘，然而功能上却异常丰富：灯光/自带屏幕/与上位机通信可调等功能。从终端用户可二次开发这一最基本的概念阐释何为客制化。

笔者在了解了稚晖君的方案后，又实际测试体验了几款高流量的键盘方案，发现软件功能仍然存在很大的问题。最明显的如PWM调光，肉眼可见的屏闪，灯光切换缓慢，以及在不开灯光时1000mAh电池只能使用1~2周。虽然其凭借优秀的外观收获不少的拥趸，但笔者认为，作为客制化键盘最需要打磨的优先是功能性，其他的如外观、铝坨坨、声优轴等都是为功能服务的。带着这样的目的，笔者专门在键盘方案市场寻找了几款方案，都是针对功能性需求开发的，本次也给大家带来其中一款介绍：沁恒CH58x三模模组方案（CH555主控）。

原理：

基本功能框架：CH555作为主控完成键扫+灯光等效果；CH582作为无线模块完成无线双模功能（2.4G+BLE）。

CH555作为可二次开发的芯片提供给终端进行二次开发，键扫、灯光、上位机配套均由此芯片完成。

CH582作为模块提供给终端直接进行指令的调配使用。CH582也可以实现键扫和简单灯光的闪烁功能。听原厂工程师说，为了实现2.4G模式上报率达到1Khz，所以CH582只作为无线透传使用，其他功能均放在了主控芯片完成。可以实现2.4G作为电竞需求使用。整体来看，这也符合资源与性能的配置要求。

如需要CH582单芯片实现三模功能，则适当牺牲灯光、上报率等性能，即可实现。

具体指令集参考如下：

CH58x三模模组方案（CH555主控）

灯光效果演示：

本次收到是方案板是半成品，包括软硬件。硬件用开发板搭建，听说原厂硬件已经绘制好了，可以自行打样（然而没有给我打样版本...）。据原厂工程师说这两个板子可以实现键盘的基本功能🐶

灯光效果专门找了一块CH555作为主控的DEMO板进行演示。

效果图如下：

无线连接：

①BLE连接

接下来使用CH555控制CH582通过串口（预留SPI）实现无线HID控制传输。

CH555通过串口1映射（P1.6/P1.7）（115200），发送控制命令；

CH582通过串口1映射（PB12/PB13）（115200），接收上位机控制命令。通过串口0（PB7）（921600）观察调试结果。

具体接线如下：

CH555 - CH582：P1.6(RXD1_) - PB13；P1.7(TXD_1) - PB12

测试BLE的功能，测试连接和键值A的发送。

发送以下指令：

   /*实际使用时需要判断每一条指令发送后的返回值是否符合标准。
    符合标准则发送下一条指令，否则重新发送上条指令。
    以下仅进行简单功能验证参考。*/
    UART1_SendStr(CMD_reload, (UINT8)sizeof(CMD_reload));    //恢复出厂
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_clrpair, (UINT8)sizeof(CMD_clrpair));  //清除配对信息
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_free, (UINT8)sizeof(CMD_free));        //模组切换到空闲状态
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_ble_1, (UINT8)sizeof(CMD_ble_1));      //模组切换到蓝牙设备1
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_pair, (UINT8)sizeof(CMD_pair));        //进入配对模式
	mDelaymS(00);
	UART1_SendStr(CMD_adc, (UINT8)sizeof(CMD_adc));          //模组采集电量，返回电压值
	
	mDelaymS(1000);
	while(1){
		mDelaymS(1000);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_a, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_a));    //发送全键盘的按键A
		mDelaymS(2);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_releas, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_releas));    //发送完成后及时释放
	}

使用电脑和手机均可连接并可以接收到数据。

 

②2.4G连接

接下来测试2.4G功能和传输的速度。

传输的指令跟BLE基本类似：

void main(void)
{
	CfgFsys();
	mDelaymS(20);
	mInitSTDIO();                                                             /* 为了让计算机通过串口监控演示过程 */
	CH555UART0Alter();                                                         //串口0引脚映射
	printf("ID=%02X\n", (UINT16)CHIP_ID);
	printf("UART demo start ...\n");
 
	CH555UART1Init();                                                          //串口1初始化
	CH555UART1Alter();                                                         //串口1引脚映射   
 
	UART1_SendStr(CMD_free, (UINT8)sizeof(CMD_free));
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_rf, (UINT8)sizeof(CMD_rf));
	mDelaymS(20);
	UART1_SendStr(CMD_adc, (UINT8)sizeof(CMD_adc));
	
	mDelaymS(1000);
	while(1){
		mDelayuS(400);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_a, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_a));
		mDelayuS(400);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_releas, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_releas));
		mDelayuS(400);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_s, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_s));
		mDelayuS(400);
		UART1_SendStr(CMD_kbd_bit_releas, (UINT8)sizeof(CMD_kbd_bit_releas));
	}
	
	while(1){
	};
}

另外拿了一块板子烧录Dongle代码。

烧录后将Dongle后上电即可建立连接（注意主机非睡眠状态，连接的时候保持醒来）。

建立连接后通过2.4G发送数据，每隔400us上传一个键值。键值上传到Dongle后再通过USB传给主机。实测可以达到1KHz的速率。

如下图使用沁恒的USB分析仪抓包可以看到对应的速度。

功耗测试：

功耗测试因为手上只有开发板，无法直接测试，因此直接借用官方的测试结果。

①BLE功耗：

测试项目 测试模式		广播平均功耗（mA）	工作平均功耗（mA）	快速发键功耗（mA）	长按单键功耗（mA）	低功耗休眠（uA）	深度休眠（uA）
B L E	模组1	7.48-7.52	8.12-8.13	8.14-8.18	8.15-8.17	149.12-165.39	6.38-7.42
	模组2	7.42-7.43	8.10-8.13	8.22-8.23	8.17-8.18	144.73-166.82	6.53-6.74
	模组3	7.44-7.45	8.12-8.13	8.15-8.21	8.16-8.18	150.14-171.63	6.41-6.51

②2.4G功耗：

测试项目 测试模式		2.4G未连接功耗（mA）	2.4G配对阶段功耗（mA）	2.4G连接后正常使用功耗（mA）	快速发键功耗（mA）	长按单键功耗（mA）	低功耗休眠（uA）	深度休眠（uA）
2.4G	模组1	6.92-6.93	17.85-17.86	11.71-11.76	11.42-11.43	11.46-11.51	143.27-144.95	5.57-5.62
	模组2	6.91-6.97	17.63-17.88	11.66-11.72	11.47-11.51	11.37-11.47	143.88-144.09	5.46-5.60
	模组3	6.91-6.94	17.85-17.87	11.54-11.56	11.47-11.48	11.45-11.48	144.11-145.29	5.32-5.67

总结：

上面对基础功能进行了测试，主要围绕键盘最基本的功能，灯光配置/功耗配置/上报率等，听原厂工程师提到还有上位机工具可以diy键盘的配置功能，接下来进行尝试再测试看看效果。

目前整体的测试效果还是比较满意的，上报率达到1KHz正好符合笔者的电竞需求，配上RGB灯光加持，已经迫不及待看到成品了！