立创EDA开源项目：基于蜂鸟T5A/R5A模块的433MHz无线开机键DIY全攻略

立创EDA开源项目基于蜂鸟T5A/R5A模块的433MHz无线开机键DIY全攻略大家好最近折腾电脑机箱发现一个挺有意思的需求有时候机箱放在桌子底下或者不方便直接按开机键的地方想开机还得弯腰去够挺麻烦的。特别是现在很多朋友喜欢用玻璃侧透机箱或者把机箱当桌面摆件传统的开机键就显得有点“碍事”了。今天咱们就来复刻一个非常酷的DIY项目——无线开机键。它基于立创EDA的开源设计核心是蜂鸟T5A/R5A无线模块频率433MHz功耗低到只有0.06mA用两节7号电池就能用好几年。发射端可以做成机械轴按键手感很棒也可以做成工业按键成本更低。接收端小巧玲珑可以插在主板PCI-E或者PCI插槽上和原来的机箱开机键互不干扰。这个项目非常适合喜欢动手的PC硬件爱好者、创客或者想入门嵌入式硬件DIY的朋友。整个过程会涉及到原理图、PCB打样、焊接、外壳3D打印和组装算是一个比较完整的硬件项目实战。下面我就手把手带你走一遍。重要免责声明这个项目需要一定的动手能力和电子知识。错误的安装或使用比如短路、接错线、静电击穿等有可能损坏你的电脑主板。操作前请务必仔细阅读并自行承担风险。我不会对你的硬件负责。1. 项目核心蜂鸟无线模块与方案选择在开始动手之前咱们先搞清楚这个无线开机键是怎么工作的以及有哪些版本可以选择。1.1 核心原理与模块介绍这个项目的核心是蜂鸟T5A或R5A无线模块。你可以把它理解为一对超低功耗的“对讲机”。频率433MHz。这是一个常见的ISM工业、科学、医疗频段穿透力不错但绕射能力一般。工作模式模块是“免开发”的。什么意思呢就是它出厂时已经固化了通信协议我们不需要写任何代码去控制它怎么发数据、怎么收数据。我们只需要像使用一个开关一样去触发它。两个模块之间需要先“对码”配对之后就可以一个发、一个收了。超低功耗待机电流仅0.06mA60微安。这是它能用电池供电好几年的关键。发射端平时处于深度睡眠状态只有按下按键的瞬间才会唤醒并发射信号然后立刻又睡去。整个系统分为两部分发射端 (TX)你拿在手里的那个无线按键。按下它就发送一个无线信号。接收端 (RX)安装在电脑机箱内部的小板子。收到信号后它会模拟“短接一下主板开机跳线”的动作从而触发电脑开机。1.2 发射端 (TX) 版本选择原作者设计了两种发射端你可以根据自己的喜好和预算来选择。版本①机械轴按键版开关使用高特4倍轴一种机械键盘轴体。手感好有“咔哒”的确认感。供电使用两节7号电池或一颗CR2032纽扣电池二选一即可。因为功耗极低两节7号电池理论上能用好几年。特点外观酷炫像一个小巧的键盘按键适合追求桌面美学和手感的玩家。需要3D打印专门的外壳和键帽。版本②工业按键版开关使用一个普通的工业自复位按钮成本更低。供电同样是电池供电。特点成本优势明显特别适合没有3D打印机的朋友。外壳可以用现成的盒子或者简单处理省去了打印外壳和键帽的费用和麻烦。工业按键版示意图1.3 接收端 (RX) 接口选择接收端是插在电脑机箱里的目前主要有两种接口PCI-E x1 接口直接插在主板空闲的PCI-E x1插槽上通常是短的插槽。这种方式最方便插上就行通过插槽取电。PCI 接口插在传统的PCI插槽上。适合一些老主板或者PCI-E插槽被占满的情况。未来计划作者还计划开发USB 2.0 9pin接口接主板USB插针或直接从主板5V/3.3v取电的版本灵活性会更高。接收端PCB非常小巧上面已经引出了两组开机跳线针脚。这意味着无线开机键和机箱原有的物理开机键可以同时工作互不影响。接线时使用杜邦线连接到主板对应的“PWR_SW”或“POWER SW”跳线上即可。1.4 信号与适用场景天线TX和RX端都是板载天线PCB上画出来的天线无需外接。实测效果在无障碍物比如打开机箱侧板的情况下信号非常灵敏。但是如果存在金属障碍物比如装上铁皮机箱侧板或者发射端和接收端之间有桌面等物体阻挡有小概率会出现不触发的情况。最佳适用场景使用玻璃侧板机箱的用户信号穿透玻璃影响很小。将机箱放置在桌面上的用户发射端和接收端之间障碍少。注意事项如果复刻后出现不触发除了障碍物还要排查信号干扰、焊接虚焊、供电不足等问题。追求完美稳定性的朋友需要谨慎评估。2. 硬件制作与组装指南确定了方案咱们就进入动手环节。这里以机械轴版本为例讲解关键的制作和组装要点。2.1 获取开源文件与PCB打样项目地址你需要到立创EDA的开源平台找到这个“无线开机键”项目。通常原作者会在项目描述或B站视频简介里留下链接。文件下载在项目页面你可以下载到所有的设计文件包括原理图、PCB布局、BOM物料清单以及3D外壳模型文件STL格式。PCB打样将PCB文件通常是Gerber格式上传到嘉立创等PCB打样平台下单。因为这个板子很简单选择最基础的工艺和绿色油墨就行价格很便宜。2.2 焊接与注意事项焊接是整个项目的基础一定要仔细。物料准备根据BOM表购买所有元器件核心是蜂鸟T5A/R5A模块、电池座、按键、电阻电容等。焊接顺序建议先焊接高度低的元件如电阻、电容再焊接无线模块、电池座、接口等。关键保护接收端金手指接收端PCB的PCI/PCI-E金手指部分非常怕划伤和沾上焊锡。强烈建议在焊接前用高温胶带把金手指部分完全贴住保护起来焊完再撕掉。防静电秋冬季空气干燥人体静电很强。焊接和使用时最好佩戴防静电手环或者经常触摸接地的金属物体如暖气管道、水管释放静电。上机前检查接收端焊接完成后千万不要直接插到主板上先用万用表的蜂鸣档或电阻档仔细检查电源和地-之间是否短路检查开机信号线之间是否短路。确认无误后再进行下一步。2.3 外壳与机械结构组装机械轴版如果你选择机械轴版本外壳的组装是关键。3D打印将下载的STL文件通常包括上盖、下盖、键帽用3D打印机打印出来。作者建议上盖用FDM熔融沉积打印因为后续需要嵌入螺母光固化树脂SLA打印件比较脆不适合这个操作。热熔螺母上盖的螺丝孔需要嵌入“热熔土字螺母”。根据BOM表购买正确规格通常是M2的螺母。使用电烙铁温度调到250℃左右。将螺母对准上盖的孔用电烙铁头抵住螺母匀速、缓慢地向下压让塑料融化并将螺母包裹、嵌入进去。切忌过快否则塑料会过度融化导致孔位变形。安装轴体推荐方法作者建议使用导电胶带。将一小条导电胶带贴在轴体的两个金属脚上然后将轴体放入外壳对应的卡槽中。外壳的卡槽设计可以很好地固定轴体这样既实现了电气连接又实现了“伪热插拔”以后想换轴体也很方便。备用方法如果你担心导电胶带接触不可靠也可以直接将轴体的两个引脚焊接到PCB上。但这意味着以后更换轴体需要解焊。高手玩法可以自己用薄铜片弯折成简易的弹片固定在PCB上实现真正的热插拔。安装键帽打印的键帽如果太松可以在轴芯上涂非常薄的一层胶水如401胶水等胶水完全干透后再套上键帽。如果还松可以重复一次。目的是让键帽紧一点不会自己掉下来。最终组装将PCB放入下盖盖上上盖用螺丝固定。最后可以在下盖底部贴上几个圆形脚垫防止刮花桌面。对于工业按键版组装就简单多了。按键直接焊接在PCB上标注的“23, 24常开端”即可外壳可以找一个合适的小盒子装起来。工业按键版接线示意图3. 对码、安装与测试硬件组装好了最后一步就是让它工作起来。3.1 模块对码蜂鸟模块的对码方式通常很简答一般步骤如下具体请参考你购买的模块说明书确保发射端和接收端都已正确供电装上电池接收端先不插主板可以用一个USB转接板单独供电测试。长按接收端PCB上的对码按钮如果有几秒钟直到指示灯进入快闪状态表示进入对码模式。在短时间内比如10秒内按下发射端的按键。接收端指示灯变为常亮或慢闪表示对码成功。对码成功后两个模块就绑定好了以后就可以正常使用了。3.2 接收端安装与接线关闭电脑电源并拔掉电源线。找到主板开机跳线在主板上找到标有“PWR_SW”、“POWER SW”或类似字样的跳线针脚通常位于主板右下角。参考你的主板说明书。连接杜邦线接收端PCB上引出了两排针脚对应两路开关。用两根杜邦线将其中一路的“”和“-”或“NO”和“COM”分别连接到主板“PWR_SW”的两个针脚上。正反无所谓开关信号不分极性。固定接收端将接收端PCB插入主板空闲的PCI-E x1或PCI插槽。如果插槽不够也可以直接用扎带或双面胶将小板固定在机箱内合适的位置只要确保不会碰到其他元件导致短路就行。3.3 功能测试将电脑电源线插回打开电源插座开关。按下你自制的无线开机键。如果一切正常电脑应该会“滴”一声启动风扇开始转动。如果无法开机请按以下顺序排查检查发射端电池是否有电。检查接收端是否对码成功。检查接收端到主板的杜邦线连接是否牢固。检查机箱内是否有强电磁干扰如靠近大功率无线设备。在打开机箱侧板的情况下再次测试判断是否是金属侧板屏蔽了信号。至此一个属于你自己的、超低功耗的无线开机键就制作完成了把它放在桌面上从此开机优雅又方便。这个项目不仅解决了实际问题更是一次有趣的硬件DIY之旅希望能给你带来乐趣和成就感。