一、项目与功能介绍
那么继续来做CV小键盘。一键复制，一键粘贴。我已经做过了一个基于RP2040的方案，但是电脑的USB接口太少，在外出时接集线器不方便。如果一个接口连鼠标，一个连接自制小键盘，一个接口连接CH340串口线或者JLINK-OB调试器，现在再需要连接一个逻辑分析仪的话，接口不够用了。所以我非常需要一个能够实现相关功能的蓝牙CV键盘，节约宝贵的USB接口。当然，这种键盘去淘宝买现成的话，成本太高。有没有可能借助fastbond2活动的机会，自己制作一个蓝牙CV键盘呢？
CV小键盘需要有2个机械按键，分别实现一键ctrl-c和一键ctrl-v的功能。两个按键需要背光灯，以便黑暗情况下使用；小键盘需要支持蓝牙功能，可以无线连接至笔记本电脑，节省电脑USB接口。目前阶段，暂时外接5v电源供电。
二、规定厂商器件介绍
为了实现无线功能，本项目选择了ESP32-C3作为主控。ESP32-C3 是一款安全稳定、低功耗、低成本的物联网芯片，搭载 RISC-V 32 位单核处理器，支持 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE)，为物联网产品提供行业领先的射频性能、完善的安全机制和丰富的内存资源。ESP32-C3 对 Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的双重支持降低了设备配网难度，适用于广泛的物联网应用场景。
ESP32-C3拥有良好的生态环境，支持ESP-IDF和Arduino平台开发。它的例程众多，网站博客资料数不胜数。这些资料为我进行开发工作提供了宝贵的参考。所以ESP32系列处理器的开发难度不高，容易在短时间内实现产品功能。
本项目为了提高设计的可靠性，围绕ESP32-C3-WROOM-02/02U模组进行开发。该模组来自于本次活动的推荐厂家：乐鑫科技，在digikey上可以买到。它以半孔的形式引出部分芯片引脚，手工焊接的难度低，有助于提高焊接成功率。
三、设计思路
首先在白纸上发挥想象力画出大致的布局方案。然后去乐鑫官网找到相关芯片模组的手册，并找到原厂开发板的电路设计方案。接着对着手册上的推荐设计，参考开发板的电路，展开设计。最后打开kicad软件设计PCB。
软件上的编程工作，还没想好是用ESP-IDF还是Arduino来做。鉴于我水平不高，估计使用Arduino。在网上查找资料，发现有一些类似的Arduino案例可供参考。
四、方案框图与Scheme-it工具介绍
方案框图链接：https://www.digikey.cn/schemeit/project/esp32-c3-key1-f0cf42532cb845fc82c7714ec9e5b3f1
得捷电子的Scheme-it工具融合了原理图、框图和流程图绘制的功能，相关设计图支持多种格式导出。并且，得捷电子提供原理图kicad格式导出的功能，同步导出对应器件的封装，减少查找封装的麻烦。Scheme-it无需专门下载安装，在浏览器即可运行，上手速度很快。这个工具还是不错的。这里我简单画了下方案框图：
在方案框图中，ESP32-C3采集按键信息，将其转化为对应的蓝牙指令实现所需按键组合。机械开关采用机械键盘轴体，提供极佳的手感和声音反馈（青轴），同时我已经有一些焊接或拆焊这类机械键盘轴体的经验。
供电暂时采用外接5V的方式供电，经由常见的AMS1117 3.3降压芯片转换为ESP32-C3所需的3.3V电源。因为我做RP2040时手上还有一些剩余的AMS1117芯片，不想浪费所以没有专门再买。实际上用其他SOT-223封装的“1117 3.3”应该都可以，比如意法半导体的LD1117S33TR稳压芯片，它在3.3V最大输出800mA电流，足够ESP32-C3正常工作。对了，可能有部分其他型号的1117不支持陶瓷贴片电容，遇到啸叫等奇怪问题时，不妨尝试拆除原先的陶瓷滤波电容，更换为普通的电解电容，或者用热风枪拆除1117芯片，换成高品质的芯片。
蓝牙HID功能还没有仔细去看，之后再学习。
五、市场应用
可以用于智慧家用电器（计算机外设），或者用于电子创意制作教育等领域。
基于蓝牙的无线键盘有不占用USB接口、（理论上）可以在安卓平板电脑上使用，无需额外的OTG数据线。在便捷性等方面，优于传统的有线键盘。ESP32系列处理器在国内外拥有众多开发者，有各种类型的开源资料可供参考。本项目在完善后，也可以作为电子创意制作的入门内容，以焊接练习或者Arduino实战开发的形式提供给感兴趣的爱好者，而且制作的成品具备实用价值（而不是单纯放在橱窗内的展示品）。
六、心得体会
这次fastbond2活动提供了自由发挥创造的机会，设计一个小作品，解决生活中的实际问题，让我有了不少的收获。今后有机会，将会继续尝试scheme-it工具的使用。目前已经画好了kicad原理图，等完成硬件验证后一起发过来。
这是我做的第二个“复制黏贴小键盘”方案，之后应该还会再做几套不同的方案吧，因为STM32F103等一系列主流处理器都配备了USB控制器呢。
