自己「焊」鍵盤(pán)：使用Python編寫(xiě)

來(lái)源：機(jī)器之心

參考鏈接：https://news.ycombinator.com/item?id=23219641

這是一個(gè)內(nèi)部運(yùn)行 Python 的開(kāi)源鍵盤(pán)，可根據(jù)個(gè)人需求定制鍵盤(pán)映射。從此以后，「窮苦玩家」也能在 MOBA 游戲里一鍵放連招了，不知這樣算不算硬件外掛？「氪金玩家」請(qǐng)出門(mén)右轉(zhuǎn)購(gòu)買宏編程鍵盤(pán)。

近日，一位中國(guó)開(kāi)發(fā)者在 GitHub 上開(kāi)源了一個(gè)帶有 USB 和藍(lán)牙的手工「焊」接 Python 鍵盤(pán)的代碼。該項(xiàng)目使用了 AdaFruit 的人員開(kāi)發(fā)的 CircuitPython（衍生自 MicroPython）的特定實(shí)現(xiàn)，該實(shí)現(xiàn)可以在容納 256K 的代碼空間和 16K 的 RAM 的虛擬機(jī)上運(yùn)行。

這一 Python 鍵盤(pán)可以讓用戶輕松地使用 Python 編寫(xiě)控制板。

項(xiàng)目地址：https://github.com/makerdiary/python-keyboard

下面我們就來(lái)看下這個(gè) Python 鍵盤(pán)的具體操作和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

操作步驟

在 GitHub 上，作者詳細(xì)描述了制作這個(gè) Python 鍵盤(pán)的操作步驟，總結(jié)起來(lái)包括：

1. 手工「焊」接鍵盤(pán)

下面這些圖展示了作者對(duì)這些鍵盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改造。

去掉鍵盤(pán)帽扣，作者用焊絲把關(guān)聯(lián)按鍵連接起來(lái)，達(dá)到下圖這樣的效果。

最后，作者把一個(gè)能夠運(yùn)行 Python 的開(kāi)源控制板連接到鍵盤(pán)上。最終圖示如下。

2. 編程 Pitaya Go

第二步是對(duì)上圖中紅色設(shè)備的編程。作者在 Github 中編寫(xiě)了詳細(xì)的指南，對(duì) Pitaya Go 進(jìn)行編程并燒寫(xiě)到 Flash CircuitPython 固件上。

3. 下載 CircuitPython 庫(kù)

接下來(lái)，下載兩個(gè) CircuitPython 庫(kù)：adafruit-ble 和 adafruit-hid，并將它們放入名為 CIRCUITPY 的 USB 驅(qū)動(dòng)器里的 lib 目錄中，如下圖所示。

4. 復(fù)制代碼

最后一步是將 Python 的代碼復(fù)制到 code.py。重新加載 code.py 后，我們就可以獲得一個(gè)帶有 USB 以及藍(lán)牙的鍵盤(pán)了。

完整代碼作者也開(kāi)源到 Github 項(xiàng)目中。

生產(chǎn)力升級(jí)

60%（61 鍵）的鍵盤(pán)缺少 F1～F12、方向鍵、PgUp、PgDn 等鍵位。該項(xiàng)目加入了 tmk_keyboard 項(xiàng)目中的鍵位映射功能，同時(shí)參考了 Toward a more useful keyboard 項(xiàng)目對(duì)于鍵位設(shè)置上的優(yōu)化理念，使得小鍵盤(pán)更具生產(chǎn)力「折騰才有樂(lè)趣，就是不買全鍵盤(pán)」！

• tmk_keyboard 項(xiàng)目地址：https://github.com/tmk/tmk_keyboard/blob/master/tmk_core/doc/keymap.md

• Toward a more useful keyboard 項(xiàng)目地址：https://github.com/jasonrudolph/keyboard

由于使用了 Python 編寫(xiě)鍵位映射，我們可以很方便地對(duì)鍵位進(jìn)行個(gè)性化定制「以后誰(shuí)還需要宏編程鍵盤(pán)，大霧」。該項(xiàng)目自帶 Tap-key 功能，即按住一個(gè)鍵不放可激活替代功能模式，在 60% 鍵盤(pán)上擴(kuò)展出更多鍵位。我們只需將 keyboard.py 與 keycodes.py 復(fù)制到 CIRCUITPY 目錄下，之后修改 code.py 導(dǎo)入新鍵盤(pán)，即可將按鍵 D 用作導(dǎo)航。

當(dāng)僅想要輸出 D 時(shí)快速敲擊即可，而按住 D 不放則激活導(dǎo)航功能，變化后的鍵位如下圖所示。

此時(shí) H、J、K、L 鍵分別被映射為上下左右方向鍵，而 U 與 N 則被映射為 PgUp 和 PgDn。

另外還支持同時(shí)按住兩個(gè)鍵（間隔小于 25 毫秒）激活替代功能模式，以及按住「；」鍵作為 Ctrl。

為什么要用 Python 寫(xiě)？

這個(gè)項(xiàng)目在 hackernews 和 twitter 上都引來(lái)了不少人圍觀。多數(shù)人認(rèn)為這是一個(gè)非常有創(chuàng)意的想法，之前沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種操作。

但鑒于作者在項(xiàng)目中用的語(yǔ)言是 Python，大家不免擔(dān)心起速度問(wèn)題。對(duì)此，作者回復(fù)稱，「確實(shí)有點(diǎn)慢，現(xiàn)在掃描一次矩陣需要 4 毫秒，但優(yōu)化之后速度會(huì)有提升。」

既然用 Python 速度慢，那為什么不用 C 語(yǔ)言寫(xiě)呢？也沒(méi)有多復(fù)雜啊。作者表示，「項(xiàng)目中的硬件包含一個(gè) QSPI 閃存，它是一個(gè) USB 存儲(chǔ)，用來(lái)保存 Python 源代碼，你可以直接改 Python 代碼。而且，使用 Python 為快速驗(yàn)證硬件產(chǎn)品的創(chuàng)意提供了一個(gè)新的方式?！?/span>

除此之外，也有人幫作者補(bǔ)充了使用 Python 的好處。 ta 指出，這個(gè)項(xiàng)目用到的 CircuitPython 實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)非常不同的 VM 運(yùn)行，雖然不能指望它接近 C 的性能，但相比 Cpython 要輕量化得多。 整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程也會(huì)簡(jiǎn)單得多。

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