CH32V305+CH448 高回报率磁轴键盘方案

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、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；
接下来我们介绍以CH32V305做主控，搭配8通道模拟开关CH448做切换，或再搭配CH643做背光灯控，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