Grove-机械键盘键帽

Grove-Mech 键帽是一款内置LED的机械开关。这款键帽上配备的255种全彩RGB LED使得展示开关状态变得简单而便捷。这款键帽非常可靠，其按压操作寿命高达20,000,000次。

您会发现这是一个有趣且稳定的模块，可用于制作一些真正有趣的项目或产品。实际上，您甚至可以使用几个Grove-Mech键帽来制作一个机械键盘。

:::提示 在无负载的情况下，应以每分钟300次的速度连续进行20,000,000次操作循环。

:::

特性

• 可编程LED
• 可靠的机械结构
• 超长的使用寿命

规格

项目	数值
工作电压	3v-5v
绝缘电阻	100MΩ 最小
接触电阻	200 mΩ 最大
无负载操作寿命	20,000,000

应用

• 汽车设备
• 显示设备
• 家用电器
• 信息设备

硬件

引脚映射

原理图

K1连接到按钮上，当按键打开时，SIG1会被R2下拉，因此SIG1的输出应为低电平。 一旦按钮被按下，K1将闭合，SIG1将连接到VCC，此时SIG1的输出变为高电平。

:::提示 在本节中，我们只向您展示了部分原理图，完整的文档请参考资源部分。

:::

支持的平台

Arduino	树莓派

:::警告 上述提到的支持平台仅表示模块的软件或理论兼容性。在大多数情况下，我们只提供针对Arduino平台的软件库或代码示例。由于无法为所有可能的MCU平台提供软件库/演示代码，因此用户需要自己编写软件库。 :::

入门指南

:::警告 如果您是第一次使用Arduino，我们强烈建议您在开始之前先阅读Arduino入门指南。 :::

与Arduino一起操作

硬件

所需材料

Seeeduino V4.2	基础盾板	Grove-Mech 键帽
立即获取	立即获取	立即获取

:::提示 1 请轻轻插入USB线，否则可能会损坏端口。请使用内部有四根线的USB线，两根线的线无法传输数据。如果您不确定自己手中的线是否符合要求，可以点击此处进行购买。

2 购买每个Grove模块时都会附带一根Grove线。如果您丢失了Grove线，可以点击此处进行购买。 :::

• 步骤 1. 将Grove-Mech键帽插入Grove-Base Shield的D2端口。

• 步骤 2. 将Grove-Base Shield插入Seeeduino中。

• 步骤 3. 使用USB线将Seeeduino连接到电脑。

:::提示 如果没有Grove Base Shield，我们也可以直接将Grove-Mech键帽连接到Seeeduino，连接方式如下： :::

Seeeduino	Grove-Mech键帽
5V	红色线
GND	黑色线
D3	白色线
D2	黄色线

软件

• 步骤 1. 从Github下载Adafruit_NeoPixel-master库。

• 步骤 2. 参考如何安装库来为Arduino安装库。

• 步骤 3. 打开Arduino IDE并创建一个新文件，然后将以下代码复制到新文件中。

/**
 * This is an exmaple of the Grove - Mech Keycap.
 * Every press of the key will change the color the SK6805 RGB LED. The SK6805 is a NeoPixel compatible chip.
 * 
 * Credit:
 * Adafruit_NeoPixel - https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/blob/master/COPYING
 */

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define BUTTON_PIN   2    // Digital IO pin connected to the button.  This will be
                          // driven with a pull-up resistor so the switch should
                          // pull the pin to ground momentarily.  On a high -> low
                          // transition the button press logic will execute.

#define PIXEL_PIN    3    // Digital IO pin connected to the NeoPixels.

#define PIXEL_COUNT 60

// Parameter 1 = number of pixels in strip,  neopixel stick has 8
// Parameter 2 = pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
//   NEO_RGB     Pixels are wired for RGB bitstream
//   NEO_GRB     Pixels are wired for GRB bitstream, correct for neopixel stick
//   NEO_KHZ400  400 KHz bitstream (e.g. FLORA pixels)
//   NEO_KHZ800  800 KHz bitstream (e.g. High Density LED strip), correct for neopixel stick
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

bool oldState = LOW;
uint8_t color_pos = 0;
int i=0;
int longpress=2000;
long timecheck;

void setup() {
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);
  strip.begin();
  strip.clear();
  strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'
  Serial.begin(9600); 
}

void loop()
{
  
  // Get current button state.
  bool newState = digitalRead(BUTTON_PIN);

  // Check if state changed from low to high (button press).
  if (newState == HIGH && oldState == LOW) {
      timecheck = millis(); 
    // Short delay to debounce button.
    delay(20);
    // Check if button is still low after debounce.
    newState = digitalRead(BUTTON_PIN);
    if (newState == HIGH){
      color_pos+=8;
      strip.setPixelColor(0, Wheel(color_pos));
      strip.show();
    }
  }

 if( millis()-timecheck > 300)
 {
   if (digitalRead(BUTTON_PIN)==HIGH)
   {
 if(millis()-timecheck > longpress)
 {
  while(digitalRead(BUTTON_PIN) == HIGH)
  {
  strip.setPixelColor(0,Wheel(color_pos));
  strip.show();
  delay(300);

  strip.setPixelColor(0,0,0,0);
  strip.show();
  delay(300);
  bool newState = digitalRead(BUTTON_PIN);
  }
  strip.setPixelColor(0,0,0,0);
  strip.show();
   timecheck = millis(); 
 }
  }
   }
 
  // Set the last button state to the old state.
  oldState = newState;
}

// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  WheelPos = 255 - WheelPos;
  if(WheelPos < 85) {
    return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  }
  if(WheelPos < 170) {
    WheelPos -= 85;
    return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  }
  WheelPos -= 170;
  return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}

• 步骤 4. 上传示例程序。如果您不知道如何上传代码，请查阅如何上传代码。

• 步骤 5. 每次您按下Grove-Mech键帽时，您会看到LED的颜色变化。如果您按下并保持按钮大约2秒，您会看到呼吸灯效果。

与Raspberry Pi一起操作

硬件

• 步骤 1. 此项目中使用的物品：

Raspberry pi	Grove Base Hat for RasPi	Grove - Mech Keycap
立即获取	立即获取	立即获取

• 步骤 2. 将Grove Base Hat插入Raspberry Pi中。
• 步骤 3. 将Grove - Mech Keycap连接到Base Hat的PWM端口（端口12）。

:::提示 PWM功能的pin列中可以是以下值之一，并将设备连接到相应的插槽。 :::

Pin	插槽
18	D18
12	PWM

• 步骤 4. 通过USB线将Raspberry Pi连接到电脑。

软件

• 步骤 1. 按照设置软件来配置开发环境。
• 步骤 2. 通过克隆grove.py库来下载源文件。

cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py

• 步骤 3. 执行以下命令来运行代码。

cd grove.py/grove
sudo python grove_mech_keycap.py 12

:::警告 Unix有一个“安全模型”。作为普通用户，你可以做一些事情，但你不应该能够访问同一台计算机上其他人的文件。而且，作为用户，你不应该能够让计算机停止工作。现在，“/dev/mem”允许你比仅仅改变GPIO做更多“坏事”。这就是为什么/dev/mem必须对普通用户进行保护的原因。因此，为了运行此代码，你应该在命令行中输入sudo python grove_mech_keycap.py :::

以下是grove_mech_keycap.py的代码。

import time
from grove.button import Button
from grove.factory import Factory

class GroveKeycap(object):
    def __init__(self, pin):
        # High = pressed
        self.__btn = Factory.getButton("GPIO-HIGH", pin)
        # single WS2812 LED
        self.__led = Factory.getOneLed("WS2812-PWM", pin + 1)
        self.__on_event = None
        self.__btn.on_event(self, GroveKeycap.__handle_event)

    @property
    def on_event(self):
        return self.__on_event

    @on_event.setter
    def on_event(self, callback):
        if not callable(callback):
            return
        self.__on_event = callback

    def __handle_event(self, evt):
        # print("event index:{} event:{} pressed:{}".format(evt['index'], evt['code'], evt['presesed']))
        if callable(self.__on_event):
            self.__on_event(evt['index'], evt['code'], evt['time'])
            return

        self.__led.brightness = self.__led.MAX_BRIGHT
        event = evt['code']
        if event & Button.EV_SINGLE_CLICK:
            self.__led.light(True)
            print("turn on  LED")
        elif event & Button.EV_DOUBLE_CLICK:
            self.__led.blink()
            print("blink    LED")
        elif event & Button.EV_LONG_PRESS:
            self.__led.light(False)
            print("turn off LED")


Grove = GroveKeycap

def main():
    from grove.helper import SlotHelper
    sh = SlotHelper(SlotHelper.PWM)
    pin = sh.argv2pin()

    ledbtn = GroveKeycap(pin)

    # remove ''' pairs below to begin your experiment
    '''
    # define a customized event handle your self
    def cust_on_event(index, event, tm):
        print("event with code {}, time {}".format(event, tm))

    ledbtn.on_event = cust_on_event
    '''
    while True:
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    main()

:::成功提示 如果一切顺利，你将能够看到以下结果。如果你单击键帽，你会看到“打开LED”，如果你双击键帽，你会看到“闪烁LED”。长按键帽会显示“关闭LED”。 :::

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ sudo python grove_mech_keycap.py 12
Hat Name = 'Grove Base Hat RPi'
turn on  LED
turn on  LED
blink    LED
turn on  LED
turn off LED
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_mech_keycap.py", line 98, in <module>
    main()
  File "grove_mech_keycap.py", line 94, in main
    time.sleep(1)
KeyboardInterrupt

你可以通过按 ++ctrl+c++ 来退出这个程序。

原理图在线查看器

资源

• [压缩包] Grove-Mech Keycap eagle文件
• [压缩包] Adafruit_NeoPixel-master
• [PDF] 开关的产品简介

项目

这是该产品的介绍视频，以及一些简单的演示，你可以尝试一下。

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