文件編碼 :A0490T 簡介 電競產業對鍵盤需求越來越高, 不只在鍵盤上每個按鍵皆有 LED 可產生不同圖形與明亮變化, 進一步在鍵盤周圍增加 RGB LED 做不同的顏色與花樣變化, 使遊戲鍵盤更加多彩多姿 HOLTEK 針對多彩燈效產品領域, 開發提供應用於多顆 RGB LED 的產品,HT66FB576/574/572 最多可應用在 128/64/40 顆 RGB LED 的產品, 本身又具 USB 介面, 用於多彩鍵盤 / 滑鼠相當合適, 本文將介紹使用 HT66FB574 開發單色獨立光加流光鍵盤 規格說明 本範例單色獨立光加流光 USB 鍵盤規格如下 : 1. USB Full Speed 2. 機械式按鍵軸 3. 87 鍵全無衝功能 4. 高亮度單色 LED 顯示, 獨立背光按鍵 5. 週邊 40 顆 RGB LED 6. 按鍵區燈效 : 靜態 呼吸 漸亮 等 9 種燈光效果, 並可七段速度調整與八段亮度調整 7. 外圈區燈效 : 靜態 呼吸 流光 霓虹四種燈光效果, 可自行切換顏色, 七段速度 七段亮度與流光方向調整 8. 作業系統支援 :Windows XP Windows Vista Windows 7 Windows 8 Windows 10 A0490T V1.00 1 / 13 May 8, 2018
硬體方塊圖 HT66FB574 單色獨立光加流光 USB 鍵盤用方塊圖 工作原理 USB 2.0 Full Speed Interface HT66FB574 具備 USB 介面功能, 適用於一般電腦週邊與消費性產品 為實現與外部 USB 主機的通信,HT66FB574 內部 USB 模組有三個外部引腳, 即 UDP UD 以及 3.3V 穩壓器輸出 V33O 該 USB 介面具有 8 個端點, 即 EP0~EP7, 除端點 0 外的每個端點 FIFO 大小可分別通過應用程式配置 UFC0~UFC2 暫存器來設置 8 16 32 或 64 bytes FIFO 端點 0 有 8 位元組的 FIFO 端點 0 支援控制傳輸, 端點 1~7 支援中斷或批量傳輸 USB 功能由一系列的暫存器控制 一系列的狀態暫存器向用戶提供 USB 數據傳輸情況以及出錯情況 USB 具有獨立中斷, 可用於顯示主機正訪問 USB FIFO 或 USB 操作情況的變化, 如 USB 暫停模式, 恢復事件或 USB 復位的發生 USB Interface 使用方式請參考規格書中 USB 介面章節 RGB LED PWM Driver HT66FB574 最大的特點是以內建定電流源分別配合 24 個 PWM 輸出, 以矩陣掃描方式最多可分別控制 64 顆 RGB LED, 可由內部硬體電路控制 RGB LED 的色彩變化與呼吸效果, 此高整合度的 MCU 應用在 Keyboard Mouse 音箱等多彩產品, 可省去外加 PWM IC, 有效降低成本與縮減開發時間 HT66FB574 各有 2 個的 LED PWM 專用數據記憶體 (LED RAM), 硬體依據 F/W 寫入專用數據記憶體的資料自動運算 PWM 佔空比, 達到 LED 的色彩變化與呼吸效果 更多詳情請參考 HT66FB574 Data Sheet 的相關章節 LED PWM 使用方式請參考 PWM for RGB LED 章節 A0490T V1.00 2 / 13 May 8, 2018
RGB LED/ 單色 LED 分時切換 此範例使用 F/W 以不同 LED RAM ( 參考 Datasheet 的 PWM for RGB LED 章節 ) 分別以 CMOS 控制單色 LED 與 RGB LED 的電源, 以分時方式完成兩倍 LED 數量的擴充, 增加 LED 的應用數量 硬體電路圖 A0490T V1.00 3 / 13 May 8, 2018
A0490T V1.00 4 / 13 May 8, 2018
A0490T V1.00 5 / 13 May 8, 2018
HT66FB574 單色獨立光加流光鍵盤原理圖 A0490T V1.00 6 / 13 May 8, 2018
Key_matrix KE_C0 KE_C1 KE_C2 KE_C3 KE_C4 KE_C5 KE_C6 KE_C7 KE_R0 CTRL-L SHIFT-L CAP TAB `~ ESC KE_R1 WI-L A Q 1 F1 KE_R2 ALT_L Z S W 2 F2 KE_R3 X D E 3 F3 KE_R4 C F R 4 F4 KE_R5 V G T 5 F5 KE_R6 SPACE B H 6 F6 KE_R7 Dn_arrow ALT-R J U 7 F7 KE_R8 L_arrow Print F M K I 8 F8 KE_R9 Up_arrow SCR APP < L O 9 F9 KE_R10 R_arrow Pause CTRL-R > ; P 0 F10 KE_R11 DEL IS /? " [ - F11 KE_R12 ED HOME SHIFT_R ] = F12 KE_R13 PGD PGUP ETER \(K29) BACKSPACE 單色獨立光 LED 位置表 SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 SEG12 SEG13 SEG14 SEG15 SEG16 SEG17 SEG18 SEG19 SEG20 SEG21 SEG22 SEG23 R0/COM0 Pause PGUP PGD SCR HOME ED Print IS DEL Up_arrow R_arrow Dn_arrow L_arrow CTRL-R R1/COM1 F12 BS \(K29) F11 ] F10 = [ ETER SHIFT_R APP " /? F R2/COM2 F9 - P F8 0 O 9 I K ; > ALT-R L < M R3/COM3 F7 8 F6 7 F5 6 U J H SPACE T G B R4/COM4 F4 5 R F3 4 E F2 3 S F V C D X ALT_L R5/COM5 F1 2 W 1 Q A ESC `~ TAB Z WI-L CAP SHIFT-L CTRL-L R6/COM6 R7/COM7 A COM6 COM6 COM6 COM6 COM6 A COM5 A COM5 COM5 周圍 RGB LED 位置表 COM5 COM5 COM4 COM4 COM4 COM4 COM4 COM3 COM3 COM3 COM3 COM2 鍵盤正面 COM3 COM2 COM2 COM2 COM1 COM2 COM1 COM1 COM1 COM1 COM0 COM0 COM0 COM0 COM0 A A COM7 COM7 COM7 COM7 COM7 A A0490T V1.00 7 / 13 May 8, 2018
程式說明 此程式主要包含主程式與一 USB 中斷副程式, 以下加以說明 主程式說明 開始 初始化 是否休眠? EMS 判斷 休眠 是喚醒? 處於已配置狀態? 按鍵掃描及處理 燈光效果 主程式流程圖 1. 初始化 :RAM 清除 IO 初始化 USB 初始化配置 RGB PWM 設定 2. 判斷 USB 掛起旗標是否置起, 如置起則需關閉 RGB PWM 模組, 然後執行 HALT 指令進入睡眠模式, 以滿足低於 0.5mA 的低功耗電流要求 3. 如 USB 掛起旗標為 0, 則程式往下執行, 否則回到第 2 步 4. USB 在配置狀態後, 執行按鍵掃描及處理 5. 執行燈效動態展示, 根據顯示的效果更改對應的 LED RAM 數據,RGB PWM 硬體模組根據 LED RAM 輸出 PWM 與 I/O 輸出控制 RGB LED 或單色 LED 電源 A0490T V1.00 8 / 13 May 8, 2018
USB 中斷副程式說明 USB 中斷處理 端點 0 中斷? 處理端點 0 事務 端點 1 中斷? 處理端點 1 事務 端點 2 中斷? 處理端點 2 事務 端點 3 中斷? 處理端點 3 事務 RETI USB 中斷副程式流程圖 1. 判斷端點 0 中斷旗標, 端點 0 中斷包括 setup 中斷 in 中斷和 out 中斷 setup 中斷負責解析 usb 命令 ;in 中斷返回設備描述符 配置描述符 報告描述符等給 Host;out 中斷用於接收 host set report 命令的數據, 比如 host 同步 led states (caps lock num lock scroll lock) 2. 判斷端點 1 中斷旗標, 在 bios 介面要求以標準 8 key 格式上報按鍵數據給 host 3. 判斷端點 2 中斷旗標, 如多媒體報表數據改動時上報數據給 host 4. 判斷端點 3 中斷旗標, 進入 win 系統後,host 可以識別自訂報表, 通過這個 key 報表實現 n key 全鍵無沖 A0490T V1.00 9 / 13 May 8, 2018
USB EMS 判斷副程式說明 EMS 判斷 是否 ESD 干擾? 模擬 USB 插拔 是否 EFT 干擾 模擬 USB 插拔 結束 休眠副程式流程圖註 : 以上動作可提高鍵盤抗干擾能力, 其基本方向 : 當檢測到干擾信號後, 軟體模擬 USB 插拔, 直至干擾結束, 再重新列舉 流光燈光效果副程式說明 燈光效果 是否為流光效果 改變流光效果 LED RAM 數據 更新 LED RAM 數據 是否結束流光效果 是否更換燈效 RET 燈光效果副程式流程圖 A0490T V1.00 10 / 13 May 8, 2018
流光效果是以色譜的色彩依序變化 ( 如下圖 ), 每隔固定時間更新 LED RAM 數據即可產品流 光效果 流光效果色譜變化圖 操作說明 鍵盤外觀圖 A0490T V1.00 11 / 13 May 8, 2018
按鍵區燈效選擇 "F" + "IS":9 檔模式循環切換, 使用者選定的模式儲存於 EEPROM, 重新上電後將顯示 使用者已選定的模式 雨滴模式 ( 默認 ) 漣漪模式漩渦模式 呼吸模式 流動模式 鐳射模式 即按即滅 漸亮跑馬 靜態模式 "F" + " ": 速度增加 "F" + " ": 速度降低 ( 共 7 級速度調節 ) "F" + " ": 亮度增加 "F" + " ": 亮度降低 ( 共 8 級亮度調節 ) "F" + "Home": 按住約 2S 恢復默認設置 ( 雨滴點模式 ) 外圈區燈效選擇 "F" + "PgUp":4 檔模式循環切換, 使用者選定的模式儲存於 EEPROM, 重新上電後將顯示 使用者已選定的模式 呼吸模式 ( 默認 ) 靜態模式 跑馬模式 霓虹模式 "F" +"PgDn": 切換顏色 "F" + "-":7 級亮度切換 "F" + "=":7 級速度切換 "F" + "Scr": 方向調節 "F" + "Home": 按住約 2S 恢復默認設置 ( 呼吸模式 ) 程式 相關 AP 與 F/W 程式附件, 敬請參閱 HOLTEK 官方網站的應用方案 ( 單色獨立光加流光鍵盤 應用 ) 網頁資訊 A0490T V1.00 12 / 13 May 8, 2018
結論 HT66FB574 內建 24 路定電流 LED PWM 輸出電路, 配合內建兩個 RGB LED PWM 專用 RAM 與 2 個 I/O Port 以分時矩陣式掃瞄方式最多支援 128 RGB LED 或 192 顆單色 LED + 64RGB LED, 輕易的完成單色獨立光加 RGB LED 流光的各種效果, 成本更省效果更加 搭配 USB 2.0 Full Speed 介面, 應用在需要大數量 RGB LED USB Gaming Keyboard 是絕佳的解決方案 版本及修改資訊 Date 日期 Author 作者 Issue 發行 修訂說明 2018.3.30 王冠中第一版發行 參考資料 1. 參考文件 HT66FB576_574_572 Data Sheet 2. HT66FB576_574_572 RGB LED USB MCU PWM 功能應用須知 如需進一步瞭解, 敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com 免責聲明 本網頁所載的所有資料 商標 圖片 連結及其他資料等 ( 以下簡稱 資料 ), 只供參考之用, 盛群半導體股份有限公司 ( 以下簡稱 本公司 ) 將會隨時更改資料, 並由本公司決定而不作另行通知 雖然本公司已盡力確保本網頁的資料準確性, 但本公司並不保證該等資料均為準確無誤 本公司不會對任何錯誤或遺漏承擔責任 本公司不會對任何人士使用本網頁而引致任何損害 ( 包括但不限於電腦病毒 系統固障 資料損失 ) 承擔任何賠償 本網頁可能會連結至其他機構所提供的網頁, 但這些網頁並不是由本公司所控制 本公司不對這些網頁所顯示的內容作出任何保證或承擔任何責任 責任限制 在任何情況下, 本公司並不須就任何人由於直接或間接進入或使用本網站, 並就此內容上或任何產品 資訊或服務, 而招致的任何損失或損害負任何責任 管轄法律 本免責聲明受中華民國法律約束, 並接受中華民國法院的管轄 免責聲明更新 本公司保留隨時更新本免責聲明的權利, 任何更改於本網站發佈時, 立即生效 A0490T V1.00 13 / 13 May 8, 2018