DIY键盘:改锂电池供电及加装工作指示灯

原创 电子工程世界 2023-02-28 07:30

假期,有时间可以做点别的,看到手边的罗技K260无线键盘,就想改造一下。



键盘使用了两个AAA电池供电,虽说这款键盘省电已经做的很不错,但是为了环保,以及避免电池没电时找不到电池更换,还有电池漏液造成的腐蚀,就想改成锂电池供电。



键盘很容易拆开,取下反面的十多颗螺丝,用撬棒稍微用力把外壳的卡扣松开,就可以轻松把后盖取下。



拆开后可以看到按键部分分三层,一层是按键部分,另外两层分别是按键的行列电路。这也是薄膜键盘的标准结构。





主控芯片使用了 nordic 的 nrf31504,这是nordic公司的一颗集成增强8051内核的2.4G无线收发器,带有16K ROM和512字节RAM。在nordic的网站上已经搜索不到这个芯片,估计已经停产了。



比较有趣的是天线部分,居然把长度标上去了。



系统原来使用2节AAA电池供电,电压范围是2-3.2V,而主芯片 nrf31504的电源范围是 1.9-3.6V。使用锂电池供电(电压范围是3.3-4.2V),最简单方式就是加一个二极管,将电源降低0.6V,这样电源范围就是2.7-3.6V,可以满足电压要求。但是这样改造感觉缺少了一点趣味性,就想能不能换一种方式,增加一个LED根据电流指示工作状态,既能反映出工作状态,看起来也更有科技感。用万用表实测键盘的待机电流约35uA,发射时电流约5mA。电流可以通过电流传感器(如TI的INA180)转换为电压,但是春节期间无法打样,PCB打样焊接周期也较长,又不想继续等待,就想还有没有其它方式。考虑到键盘的功耗很低,如果把LED串联到电源中,也是可以满足功耗要求,但是电压就不够了,这时就需要提高供电的电压才行。一颗红色LED导通压降约1.5V,黄色和普通绿色LED约1.8V,蓝色白色LED的压降较高,约2.3-2.7V。这样算下来,使用5V左右供电在串联一个黄色LED正合适,这样的话使用移动电源或TWS耳机充电盒的主板,就可以实现充电管理和升压两个功能,既简单又能满足要求。


虽然键盘看起来很大,但是内部空间其实比较小。经过翻箱倒柜找了一圈,终于在箱底找出几个合适的元件。


电池,用了两种电池,并联以提高容量。一个140mAH,另一个200mAH。



这个圆柱形电池不知道大家认识不?



拆开后是这样的。



移动电源主板,这个还是几年前EEWorld社区网友老杨提供的。把USB座拆掉后,正好可以放在键盘的空隙中。




主要元件的布局



因为键盘是不透明的,为了让指示灯露出来,用电动螺丝刀和钻头,在适当的位置钻孔。充电指示灯处用1.8mm钻头,工作指示灯用3mm的LED,使用2.8mm的钻头。充电指示灯的空用热熔胶堵住,防止进灰进水,同时也能透光。





插入LED,并用胶水固定。



再焊接各部分导线




用透明胶带固定电源板和导线



最后测试一下充电和键盘功能,没有问题就可以将后盖装回去。下面是改装后的效果:

充电指示灯效果。



待机时指示灯状态,每秒唤醒10次左右。按下键盘,指示灯状态,可以看到按键后不会立即休眠。欢迎点击阅读原文观看测试视频

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