阔别四个半月，打破拖更记录的宏碁天才，有着动植物钢铁侠之称的扁果君，终于在前不久发布了他的最新工程项目音频。

在本次音频中，扁果君打造出了两把模组化机械按钮，并说此为很新颖的劳动生产率工具。扁果君将这把理想按钮命名为瀚文，由他们一气呵成结构设计，并加入了智能化可视化组件，不仅能安装各种APP，还能实现人脸弹出等功能。

随后，这一音频还被宏碁官方转贴，并评论太厉害了！

不满Seille按钮，扁果君优先选择他们做

扁果君则表示，此次工程项目的想法来源于几个月前的老年办公设备经历。对开发人员和玩游戏的这一类群体，往往对按钮的要求非常高，甚至能称为吃饭的家伙。由此可见，市场上一部分玩者对笔记本电脑N53SI241SV的操控性和外形的无与伦比追求，也就造就了一类叫作Seille的圈子里。

但接触下来，他发现很多Seille总是以INS14RD为本，还有很大的进步空间。只好，扁果君决定他们从零构想，结构设计两把真正的Seille按钮。

扁果君认为，无论想做什么样的新概念按钮，具体来说要确保它写字作用的基本上特性，因此他的第二步是把按钮本身的操控性做到无与伦比。相对Seille的圈子里一般以工业结构设计为毛毛，软硬体方面都是采用整套的参照结构设计和开放源码BIOS，扁果君为了确保能够有最大程度的开发度自由，只好优先选择他们一气呵成结构设计电阻硬体以及BIOS标识符。上海耐热轴承

硬体结构设计第二步

具体来说从硬体来说，按钮的原理其实很单纯，每一键轴就是一个独立的控制器，按下导Rampur0，拍打接上为1，通过驱动器晶片检验按钮的高高电平就能知道按钮是否被按下。

虽然听起来很单纯，然而扁果君则表示，真实的情况却有点复杂，他在结构设计中就遇到不少问题：

1、常规性的按钮有100个左右的按钮，如果每一按钮都接一根导体到MCU的插口，那么就需要MCU有100多个插口，这显然是极其节约且不太现实的。由此可见，因此市售的按钮基本上都使用一类叫作行列式按钮的形式来检验按钮。

比如说对4行×4列、共16个按钮组成的行列式，单独连接的话需要16个IO，而行列式扫描只需要4+4=8个IO。

2、如果采用行列式扫描的方式结构设计电阻，那么由于按钮之间不再是独立连接，而是存在一定的耦合，就会出现没被按下的按钮也会被触发的情况，也就是俗称的鬼键问题。

为了解决这个问题，扁果君设想在按钮下面再添加一个二极管，能有效防止误触发的问题。

3、想要提升按钮的手感，PCB结构设计的时候就要做减震处理，因此需要在PCB键轴之间挖出很多长槽。那么行列式按钮和一堆二极管的模式就会使PCB走线变得很麻烦。

因此为了从硬体根本上重构按钮扫描电阻，扁果君结构设计了一个相当完美的方案，那就是使用移位寄存器来实现按钮扫描。上海耐热轴承

他使用1×n的行列式，即基于移位寄存器的并行输入转串行输出功能，把每一按钮都看作寄存器的一位，这样每加载一个时钟信号都能依次读出每一按钮的状态。

基于这个方案，扁果君的结构设计就有了以下优势：

1、极其节省IO。不管扫描多少按钮都只需要一根数据线、一根时钟线以及一根锁存线、3个IO。

2、扫描速度极快。74HC165系列晶片的最高时钟速度超过50MHz，也就是理论上每秒能扫描5千万个按钮。由于用不了那么高，扁果君在实际使用中通过硬体SPI接口模拟时序，扫描频率为4MHz。

3、电阻极其单纯。减去了所有二极管。

BIOS结构设计，操控性拉满

按钮硬体问题解决了，下面就来到了BIOS。目前市售绝大多数的Seille按钮都是使用像QMK、ZMK这样的开放源码BIOS，但它们往往为了适配大量的按钮型号，导致存在标识符臃肿、操控性优化不足、扩展性不太好等问题。

因此，基于高操控性的ARM主控，扁果君他们开发了一套按钮BIOS，基本上上把全速HID设备的操控性都拉到了顶。他在BIOS中实现了HID设备枚举、1kHz的硬实时报文以及1ms的超低延迟。

超高刷新率的全按钮独立RGB灯控制，支持NKRO也就是所谓的全键无冲；添加每一按钮独立的滤波算法，支持Bootloader更新BIOS，支持多层键位映射配置。上海耐热轴承

此外，结构设计中还有很多的时间细节，扁果君则表示稍晚会将BIOS标识符开放源码，感兴趣的小伙伴能前去仓库阅读源码（地址：https://github.com/peng-zhihui）

不止炫酷，效率提升也不在话下

在结束电阻硬体以及BIOS标识符的结构设计后，按钮本体的硬核部分基本上就搞定了，工程项目也终于来到了外形结构设计环节。扁果君请了好友@Xikii厂长帮忙结构设计加工（此前自动驾驶自行车、机械臂等外壳零件就出自他手）。

组装完成后，扁果君提到了在构想这个工程项目时的思考——什么才是智能化按钮？

扁果君则表示，如果参照智能化手机的定义，智能化按钮应该有各种传感器，能够随时安装各种APP，不断获取新能力。基于模组化的思路，他给按钮加上了不止一块屏幕。

按钮由三部分组成，除了本体之外，还有一个带USB-HUB功能的底座，以及一个能替换成各种场景的智能化可视化组件。智能化可视化组件能安装各种APP，具体来说组件搭载了一块电子墨水屏幕，能自定义显示各种内容，比如喜欢的图片、天气预报、笔记本电脑状态，或者任何其它想要显示的信息。

扁果君则表示会把这个组件二次开发，所需要的通信协议和驱动都封装成SDK，方便大家基于SDK开发各种可视化应用。上海耐热轴承

在电子墨水屏幕上还有一个小屏幕，一块OLED以及一个电机。此外，扁果君还加入了一个智能化滚轮，结合旁边的OLED屏幕，能把它模拟成弹性控制器来当做自定义的按钮，向上推打开任务视图，向下推显示桌面，它还能成为一个动态仪表，实时显示笔记本电脑的CPU占用的信息等。

扁果君认为作为劳动生产率工具，他理想中的按钮不应该只有炫酷的功能，还应该实际解决一些效率提升的问题，只好他给按钮添加了人脸识别组件；还在空格键的下方添加了一个电容式的触摸按钮条，其功能能自定义，比如用它快速切换桌面、标签、音乐以及复制/粘贴等。

不同场景扩展组件，玩转瀚文按钮

扁果君将这次尝试模组化按钮DIY的作品命名为瀚文，英文名是Hello Word。他则表示这个工程项目纯粹是为了满足个人对理想按钮的幻想，接下来会把瀚文作为之后的主力设备。本次工程项目的软硬体都将开放源码，欢迎大家在此基础上继续开发。

另外，扁果君还则表示，由于开发时间有限，工程项目还有很多能完善的地方。他还为大家提供了一些额外的思路，构想了一些用于瀚文的其他场景组件，比如用于直播场景的扩展组件：

3D建模场景的扩展组件：上海耐热轴承

用于音频剪辑场景的组件：

用于音乐制作的组件：

最后，扁果君透露，未来有时间的话，他们也许会尝试都实现一下。另外，下一期音频会是一个主线的机器人工程项目。期待他下个结构设计的到来！