- 背景
- 流水账的开发过程
19年时候买了一个airpods耳机壳，Nintendo FC游戏机的手柄样式，按键和主体都是硅胶材质的。用了快2年多，突然想起能不能把按键弄成真的——既能装Airpods，又能插电脑打游戏。
说干就干！Airpods硅胶耳机壳
流水账的开发过程稍加分析，影响外壳大小的主要因素是PCB和芯片。先做外壳，看看内部多少空间。
用美工刀肢解了旧硅胶壳：
开始的想法是从耳机仓下面掏空：
不过这样按键不好安装和放置，后面参考apple官网给出的airpods尺寸（跟实际有出入）来设计外壳：
这款基本照搬老的硅胶耳机壳的按键和布局。
前面板使用螺丝固定在主体上，使用PVC贴片盖住螺丝孔。
先投个3D打印看看效果：
现在的3D打印精度这么高了吗？凝脂样的材质，绝了【滑稽脸】。
淘宝找按键时发现个好东西：
使用switch摇杆可直接解决配件更换问题和传统方向键生涩的问题，可随之而来的是switch摇杆的控制问题。
网上没找到关于switch摇杆的控制方法，没办法，直接上手量吧：
摇杆与引脚间电阻关系：
四个方向推进分别对应四个引脚的电阻降低，这样一来，需要4个通道的ADC才可以采集四个方向，而上下方向在HID协议中只用一个值来表示，这样在将上下两个ADC值在合并时就很可能产生偏差问题。算了，直接拆开看看：
这样就一目了然了，上下和左右分别是两个滑动变阻器。【可惜了我20元巨款买的摇杆】，电路图如下：
直接5脚接5V，2脚接地，两个滑动变阻器接两个AD，根据分压原理可测出其电阻大小，初中知识。
耳机壳内部空间也有了，芯片直接选CH552T，带4路ADC（测摇杆电阻）、USB设备控制器（伪装手柄）和多个GPIO引脚（做按键）。
CH552T开发板【刚好可以塞到侧边的缝里】：
CH552T可使用HID协议与操作系统通讯，使Windows认为它是手柄，不是其他东西，并且在【设备和打印机】界面显示手柄和调试器：
手柄的HID协议关键点在于报告描述符，使操作系统明白怎么与你的设备交流。
报告描述符规则需要自己学，写的时候可使用HID Descriptor Tool来避免错误。
我使用了共2个字节保存上下和左右，Z，Rx， Ry，Rz四个键位虽然用不到，但我还是申请了；另外又申请了两个字节保存16个按钮的按键状态：
UINT8C JskRepDesc[75] = // Report Descriptor, Game pad
{
0x05, 0x01, // Usage_Page Generatic Desktop
0x09, 0x04, // Usage Game Pad
0xa1, 0x01, // Collation Application
0x05, 0x01, // Usage page (generic desktop)
0x09, 0x30, // Usage (X)
0x09, 0x31, // Usage (Y)
0x09, 0x32, // Usage (Z)
0x09, 0x33, // Usage (Rx)
0x09, 0x34, // Usage (Ry)
0x09, 0x35, // Usage (Rz)
0x15, 0x80, //LOGICAL_MINIMUM(-128)
0x25, 0x7f, //LOGICAL_MINIMUM(127)
0x75, 0x08, // report size(8)
0x95, 0x06, // repost count(6)
0x81, 0x02, // input(data, var, abs)
0x05, 0x09, // usage page(button)
0x09, 0x01, // Usage (button 1)
0x09, 0x02, // Usage (button 2)
0x09, 0x03, // Usage (button 3)
0x09, 0x04, // Usage (button 4)
0x09, 0x05, // Usage (button 5)
0x09, 0x06, // Usage (button 6)
0x09, 0x07, // Usage (button 7)
0x09, 0x08, // Usage (button 8)
0x09, 0x09, // Usage (button 9)
0x09, 0x0a, // Usage (button 10)
0x09, 0x0b, // Usage (button 11)
0x09, 0x0c, // Usage (button 12)
0x09, 0x0d, // Usage (button 13)
0x09, 0x0e, // Usage (button 14)
0x09, 0x0f, // Usage (button 15)
0x09, 0x10, // Usage (button 16)
0x15, 0x00, // logical minimum (0)
0x25, 0x01, // logical maximum (1)
0x75, 0x01, // repost size(1)
0x95, 0x10, // report count(8)
0x81, 0x02, // Input ( Data, Variable, Absolute )
0xc0 // End collection
};
CH552T手册显示AIN0和AIN2引脚为11和15：
在大卫总的帮助下连的电路：
ADC会将采集的电压分成255份，万用表测量到上下的电阻范围后，使用zoom参数缩小或放大到边长为255正方形的外接圆大小。
int vpp;
UINT8 zoom=210;//1.5倍缩放到0-255范围（存在偏移），再缩放1.4倍使范围成为最大圆的直径（210~=1.5*1.4*100）
//adc电压[77, 120]转换到255-128
UINT8 ad_value_map(UINT8 voltage, UINT8 chnl)
{
if(chnl==0)
{
vpp=(int)voltage-0x7f;//
vpp*=zoom;
vpp/=100;
if(vpp<-128)
return 0x80;
if(vpp>127)
return 0x7f;
return vpp;
}
if(chnl==2)
{
vpp=(0xff-(int)voltage)-0x7f;
vpp*=zoom;
vpp/=100;
if(vpp<-128)
return 0x80;
if(vpp>127)
return 0x7f;
return vpp;
}
return 0;
}
直接上合金弹头测试【完美】：
弹片和硅胶垫使用switch的：
给Switch按键设计个按键PCB，Select和Start使用两个微动开关：
字母标错了，是ABXY，不是上下左右：
新的外壳：
新的贴片：
新的外壳和PVC贴片已经在路上了， 坐等ing…
