自己动手「焊」键盘,使用Python编写,一键放连招不在话下

这是一个内部运行 Python 的开源键盘,可根据个人需求定制键盘映射。从此以后,「穷苦玩家」也能在 MOBA 游戏里一键放连招了,不知这样算不算硬件外挂?「氪金玩家」请出门右转购买宏编程键盘。

近日,一位中国开发者在 GitHub 上开源了一个带有 USB 和蓝牙的手工「焊」接 Python 键盘的代码。该项目使用了 AdaFruit 的人员开发的 CircuitPython(衍生自 MicroPython)的特定实现,该实现可以在容纳 256K 的代码空间和 16K 的 RAM 的虚拟机上运行。

这一 Python 键盘可以让用户轻松地使用 Python 编写控制板。

项目地址:https://github.com/makerdiary/python-keyboard

下面我们就来看下这个 Python 键盘的具体操作和实现细节。

操作步骤

在 GitHub 上,作者详细描述了制作这个 Python 键盘的操作步骤,总结起来包括:

1. 手工「焊」接键盘

下面这些图展示了作者对这些键盘内部结构的改造。

去掉键盘帽扣,作者用焊丝把关联按键连接起来,达到下图这样的效果。

最后,作者把一个能够运行 Python 的开源控制板连接到键盘上。最终图示如下。

2. 编程 Pitaya Go

第二步是对上图中红色设备的编程。作者在 Github 中编写了详细的指南,对 Pitaya Go 进行编程并烧写到 Flash CircuitPython 固件上。

3. 下载 CircuitPython 库

接下来,下载两个 CircuitPython 库:adafruit-ble 和 adafruit-hid,并将它们放入名为 CIRCUITPY 的 USB 驱动器里的 lib 目录中,如下图所示。

4. 复制代码

最后一步是将 Python 的代码复制到 code.py。重新加载 code.py 后,我们就可以获得一个带有 USB 以及蓝牙的键盘了。

完整代码作者也开源到 Github 项目中。

生产力升级

60%(61 键)的键盘缺少 F1~F12、方向键、PgUp、PgDn 等键位。该项目加入了 tmk_keyboard 项目中的键位映射功能,同时参考了 Toward a more useful keyboard 项目对于键位设置上的优化理念,使得小键盘更具生产力「折腾才有乐趣,就是不买全键盘」!

  • tmk_keyboard 项目地址:https://github.com/tmk/tmk_keyboard/blob/master/tmk_core/doc/keymap.md

  • Toward a more useful keyboard 项目地址:https://github.com/jasonrudolph/keyboard


由于使用了 Python 编写键位映射,我们可以很方便地对键位进行个性化定制「以后谁还需要宏编程键盘,大雾」。该项目自带 Tap-key 功能,即按住一个键不放可激活替代功能模式,在 60% 键盘上扩展出更多键位。我们只需将 keyboard.py 与 keycodes.py 复制到 CIRCUITPY 目录下,之后修改 code.py 导入新键盘,即可将按键 D 用作导航。
当仅想要输出 D 时快速敲击即可,而按住 D 不放则激活导航功能,变化后的键位如下图所示。

此时 H、J、K、L 键分别被映射为上下左右方向键,而 U 与 N 则被映射为 PgUp 和 PgDn。

另外还支持同时按住两个键(间隔小于 25 毫秒)激活替代功能模式,以及按住「;」键作为 Ctrl。

为什么要用 Python 写?

这个项目在 hackernews 和 twitter 上都引来了不少人围观。多数人认为这是一个非常有创意的想法,之前没见过这种操作。

但鉴于作者在项目中用的语言是 Python,大家不免担心起速度问题。对此,作者回复称,「确实有点慢,现在扫描一次矩阵需要 4 毫秒,但优化之后速度会有提升。」

既然用 Python 速度慢,那为什么不用 C 语言写呢?也没有多复杂啊。作者表示,「项目中的硬件包含一个 QSPI 闪存,它是一个 USB 存储,用来保存 Python 源代码,你可以直接改 Python 代码。而且,使用 Python 为快速验证硬件产品的创意提供了一个新的方式。」

除此之外,也有人帮作者补充了使用 Python 的好处。ta 指出,这个项目用到的 CircuitPython 实现使用一个非常不同的 VM 运行,虽然不能指望它接近 C 的性能,但相比 Cpython 要轻量化得多。整个开发过程也会简单得多。

参考链接:https://news.ycombinator.com/item?id=23219641

工程编程Python
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映射技术

映射指的是具有某种特殊结构的函数,或泛指类函数思想的范畴论中的态射。 逻辑和图论中也有一些不太常规的用法。其数学定义为:两个非空集合A与B间存在着对应关系f,而且对于A中的每一个元素x,B中总有有唯一的一个元素y与它对应,就这种对应为从A到B的映射,记作f:A→B。其中,y称为元素x在映射f下的象,记作:y=f(x)。x称为y关于映射f的原象*。*集合A中所有元素的象的集合称为映射f的值域,记作f(A)。同样的,在机器学习中,映射就是输入与输出之间的对应关系。

量化技术

深度学习中的量化是指,用低位宽数字的神经网络近似使用了浮点数的神经网络的过程。

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